O óleo de copaíba é um produto natural encontrado principalmente na região amazônica, onde é utilizado na medicina popular como tratamento para inflamações e como cicatrizante. A espécie Copaifera multijuga Hayne demonstrou um potencial efeito anti-inflamatório em relação a outras espécies de Copaífera L., tendo como principal responsável o composto majoritário β-cariofileno. Nosso grupo de pesquisa vem estudando a veiculação deste óleo em nanoemulsões e desenvolveu uma formulação que contém uma elevada proporção de óleo de copaíba no núcleo oleoso (20 % w/v), sem prejuízo da estabilidade do sistema. A partir desta formulação, seguiram-se os estudos de avaliação da permeação cutânea, de otimização da formulação e de avaliação de atividade anti-inflamatória, apresentados neste trabalho. Um método em cromatógrafo a gás acoplado à espectrômetro de massas no modo headspace (HS-CG/EM) foi validado a fim de analisar β-cariofileno em mostras de pele provenientes do teste de permeação cutânea com nanoemulsões de óleo de copaíba. O método mostrou-se específico, linear, preciso e exato. O teste de permeação cutânea demonstrou que apenas com a nanoemulsão é possível detectar β-cariofileno na camada da derme, enquanto que, com o óleo, somente no estrato córneo. A seguir, foram testados dois tensoativos catiônicos na formulação da nanoemulsão para verificar se a carga positiva na interface da gotícula poderia promover a permeação cutânea do β-cariofileno. O tensoativo brometo de cetiltrimetilamônio provou ser mais eficiente em concentrações consideradas seguras para o uso tópico, revertendo o potencial zeta para valores adequados, sem interferir no tamanho de gotícula e índice de polidispersão. O tensoativo oleilamina também reverteu o potencial zeta, porém somente em concentrações muito elevadas, podendo ser consideradas tóxicas. O teste de permeação cutânea demonstrou que a incorporação de tensoativos catiônicos aumenta a retenção de β-cariofileno na epiderme em três vezes, enquanto que, na derme, não há diferença estatística entre as formulações aniônica e catiônica. Após, as nanoemulsões escolhidas foram incorporadas em hidrogéis de Carbopol®, Natrosol® e quitosana com vistas ao espessamento e adequação da viscosidade ao uso tópico. O hidrogel com quitosana 8 apresentou-se instável, com aumento de tamanho de gotícula e índice de polidispersão, apesar de não ter afetado o potencial zeta. Os hidrogéis de Carbopol® e Natrosol® apresentaram bons resultados de caracterização físico-química, porém somente o hidrogel de Natrosol® foi escolhido para os estudos de permeação cutânea e atividade anti-inflamatória in vivo, devido ao seu caráter neutro. No estudo de permeação cutânea das nanoemulsões incorporadas em hidrogel, houve um aumento na retenção de β-cariofileno na derme em relação às nanoemulsões, e houve a facilitação de permeação até o fluido receptor. Por fim, o estudo da atividade in vivo das formulações selecionadas demonstrou que o óleo de copaíba apresenta atividade anti-inflamatória e que a sua incorporação em nanoemulsões aumenta este efeito. No entanto, ambas nanoemulsões, tanto negativamente quanto positivamente carregadas, apresentaram resultado semelhante para a inibição do edema. Quando compara-se a permeação cutânea das formulações verifica-se que na derme não há diferença estatística, o que pode justificar a semelhança do grau de inibição da inflamação no teste in vivo. Em relação à atividade das nanoemulsões incorporadas em hidrogéis, pode-se verificar que no teste de edema de pata apenas a formulação carregada positivamente teve um efeito mais pronunciado, enquanto no edema de orelha as formulações obtiveram um perfil equivalente ao controle cetoprofeno, porém não potencializaram o efeito do óleo. Quanto ao estudo com os parasitos causadores da Leishmaniose, os testes in vitro mostraram que os tratamentos (óleo de copaíba, β-cariofileno e suas nanoemulsões) foram mais eficazes contra as espécies L. major e L. donovani em comparação às espécies L. amazonensis e L. braziliensis. O teste in vivo mostrou que todos os tratamentos foram capazes de reduzir a área da ferida dos camundongos infectados com L. major. No entanto, eles não conseguiram recuperar totalmente os animais. / Copaiba oil is a natural product found especially in the Amazon region, where it is used as treatment for inflammations and as wound healer in the popular medicin. The species Copaifera multijuga Hayne showed a potential anti-inflammatory effect in relation to other Copaifera L. species, mainly due to its major compound, β-caryophyllene. Our research group studied the oil incorporation in nanoemulsions and developed a formulation containing a high copaiba oil proportion in the oil core (20% w/v) without loss of system stability. Based in this nanoemulsion, we present in this study the skin permeation, the formulation optimization and the anti-inflammatory activity. A method in gas chromatograph coupled with mass spectrometer in headspace mode (HS-GC/MS) was validated to analyze β-caryophyllene in skin samples from the skin permeation assay. The method proved to be specific, linear, precise and accurate. Skin permeation test showed that only with the nanoemulsion is possible to detect β-caryophyllene in the dermis layer, while with the oil, only in the stratum corneum. After, two cationic surfactants were tested in the nanoemulsion to prove if the positive charge on the droplet interface could promote β-caryophyllene permeation. Cetyltrimethylammonium bromide proved to be more effective at concentrations considered safe for topical use, reversing the zeta potential to suitable values, without interfering with droplet size and polydispersity index. Oleylamine also reversed the zeta potential, but only at very high concentrations, that may be considered toxic. Skin permeation test showed that the incorporation of cationic surfactants increases β-caryophyllene retention in the epidermis by three fold, whereas in the dermis, there is no statistical difference between the cationic and anionic nanoemulsions. Afterward, the chosen nanoemulsions were incorporated in Carbopol®, Natrosol® and chitosan hydrogels in order to adjust the viscosity for topical use. Chitosan hydrogel presented instability, with an increase in droplet size and polydispersity index, although it has not affected the zeta potential. Carbopol® and Natrosol® hydrogels showed good results in physicochemical characterization, but only Natrosol® hydrogel was chosen for the following skin permeation 10 and anti-inflammatory activity in vivo studies due to its neutral character. In nanoemulsions thickened-hydrogel skin permeation study, there was an increase in the β-caryophyllene retention in the dermis compared to nanoemulsions, and promoted permeation to the receptor fluid. Finally, in vivo anti-inflammatory activity from selected formulations showed that the copaiba oil has anti-inflammatory activity and that its incorporation into nanoemulsions increases this effect. However, both negative and positively charged nanoemulsions, showed similar results for inhibition of edema. When the nanoemulsions’ skin permeation is compared, it is found that in the dermis there is no statistical difference, which may explain the similarity degree of inflammation inhibition in the in vivo test. Regarding to the activity of the nanoemulsions incorporated in hydrogels, it can be verified that in paw edema assay, only the positively charged formulation had a more pronounced effect, whereas in the ear edema the formulations obtained a profile equivalent to the control, ketoprofen, but did not potentiate the effect of the oil. As for the study with the parasites causing Leishmaniasis, in vitro tests showed that the treatments (copaiba oil, β-caryophyllene and their nanoemulsions) were more effective against L. major and L. donovani compared to L. amazonensis and L. braziliensis. In vivo assay showed that all treatments were able to reduce the wound area of mice infected with L. major. However, they were unable to fully recover the animals from the disease.

O óleo de copaíba é largamente utilizado na medicina popular da região amazônica, principalmente para tratar enfermidades relacionadas a inflamações. Estudos prévios demonstraram que o óleo extraído da espécie Copaifera multijuga Hayne tem uma promissora atividade anti-inflamatória, assim como seu componente majoritário, o β-cariofileno. Entretanto, o caráter untuoso deste óleo torna pouco aceitável sua aplicação direta na pele. Nosso grupo de pesquisa propôs a formulação de nanoemulsões contendo o óleo, uma vez que estes sistemas, além de hidrofílicos, possuem pequeno tamanho de gotícula e alta área de superfície, o que pode melhorar a penetração de substâncias através da pele. O único inconveniente destes é a sua baixa viscosidade, que pode ser contornado por sua incorporação em um hidrogel. No presente estudo, foi desenvolvida uma formulação de hidrogel contendo a nanoemulsão de óleo de copaíba (Copaifera multijuga Hayne) e avaliado seu perfil de permeação/retenção cutânea no modelo de pele de orelha suína. A viabilidade de incorporação da nanoemulsão em dois agentes geleificantes (Carbopol 980® e quitosana) foi testada. No período de sete dias, a formulação de quitosana, ao contrário da formulação de Carbopol 980® (CARB-NE) que permaneceu estável por 60 dias, apresentou visível instabilidade e aumento dos valores de tamanho de gotícula e índice de polidispersão. Devido a isto, a formulação CARB-NE foi escolhida para dar continuidade aos estudos de perfil reológico e de permeação/retenção cutânea. O perfil reológico de CARB-NE foi caracterizado como pseudoplástico, assim como o do hidrogel controle, o que indica que a nanoemulsão não interferiu na matriz polimérica do hidrogel. A formulação CARB-NE aumentou significativamente a penetração do componente β-cariofileno na derme comparada com a nanoemulsão não incorporada em hidrogel. Não houve um aumento da penetração na epiderme, e os valores não foram significativamente diferentes para as duas formulações. Portanto, o hidrogel de Carbopol 980® demonstrou ser o melhor agente geleificante para a nanoemulsão de copaíba, já que permaneceu estável durante o tempo testado e aumentou a penetração de β-cariofileno na pele, especialmente na derme, camada de interesse no tratamento da inflamação pela via tópica. / Copaiba oil is a natural product widely used in folk medicine of the Amazon region mostly to treat diseases related to inflammation. Previous studies have shown that the oil extracted from Copaifera multijuga Hayne has a promising anti-inflammatory activity, as well as its major component, β-caryophyllene. However, the unctuous nature of this oil makes it slightly acceptable to apply directly to the skin. Our research group has proposed the formulation of nanoemulsions containing copaiba oil, since these systems are hydrophilic, have a small droplet size and high surface area, which can improve the penetration of substances through the skin. The only disadvantage of these systems is their low viscosity that can be modified by incorporating it into a hydrogel. In the present study, we developed a hydrogel formulation containing the nanoemulsion of copaiba oil (Copaifera multijuga Hayne) and evaluated its skin permeation/retention profile in porcine ear skin model. The feasibility of incorporating the nanoemulsion into two gelling agents (Carbopol® 980 and chitosan) was assessed. Within seven days, chitosan formulation had increased values for droplet size and polydispersity index, in opposite to Carbopol® 980 formulation (CARB-NE), which continued stable for 60 days. Due to this, the formulation CARB-NE was chosen to continue studies of the rheological profile and skin permeation/retention profile. The rheological profile of CARB-NE was characterized as pseudoplastic, the same was observed for the control hydrogel, which indicates that the nanoemulsion had no effect on the hydrogel polymer matrix. The CARB-NE formulation significantly increased the penetration of β-caryophyllene in the dermis compared to the nanoemulsion not incorporated. There was no increase in the epidermis permeation, nor the values were significantly different for the two formulations. Therefore, the hydrogel Carbopol® 980 proved to be the best gelling agent for copaiba nanoemulsion since it remained stable over the tested time and increased β-caryophyllene penetration in the skin, especially in the dermis, the layer of interest in the treatment of topical inflammation.

Estudos recentes têm demonstrado o efeito das isoflavonas da soja, especialmente da genisteína (GEN), administrada topicamente, na prevenção do fotoenvelhecimento e fotocarcinogênesis. Esse efeito tem sido relacionado com a sua atividade inibidora de tirosina quinase e antioxidante. Recentemente, demonstramos um lento perfil de permeação da GEN in vitro (usando células de difusão de Franz) a partir de nanoemulsões através de pele de orelha suína (SILVA et al., Pharmazie, v. 64, p. 32- 35, 2009). Entretanto, estudos relativos à distribuição da GEN através das camadas da pele ainda não foram realizados. Neste contexto, o principal objetivo deste estudo foi avaliar a distribuição da GEN através da pele suína a partir de nanoemulsões, antes e após incorporação em hidrogéis de ácido acrílico, a fim de ajustar a viscosidade das mesmas para aplicação tópica. Nanoemulsões contendo GEN apresentaram valores de potencial  negativos e baixa viscosidade. Os hidrogéis derivados contendo as nanoemulsões de GEN demonstraram um comportamento não-Newtoniano pseudoplástico. Um método isocrático de cromatografia líquida para determinar a GEN nas camadas da pele de orelha suína foi desenvolvido e validado. O método mostrou ser específico, linear, preciso e exato para a determinação da GEN nas camadas da pele de orelha suína (i.e. stratum corneum, epiderme e derme). Nas condições validadas, o perfil de permeação/retenção da GEN foi claramente influenciado pela natureza do núcleo oleoso empregado. Nanoemulsões constituídas de um núcleo oleoso de triglicerídeos de cadeia média apresentaram uma permeação mais lenta e uma maior retenção da GEN na pele quando comparado com nanoemulsões contendo octildodecanol. A incorporação das nanoemulsões de GEN em hidrogéis aumenta a retenção da GEN, especialmente na epiderme. Tal resultado pode estar relacionado com o aumento da hidratação da epiderme como sugerido nas observações histológicas. Em conclusão, o conjunto dos resultados demonstra o efeito das formulações sobre a distribuição da GEN através das camadas da pele de orelha suína. / Recent studies have shown the effect of soy isoflavones, especially genistein (GEN), topically administrated, in preventing skin photoaging and photocarcinogenesis. This effect has been related to tyrosine kinase inhibition and antioxidant activities. Recently, we have demonstrated a slow permeation profile of GEN in vitro (using Franz type diffusion cells) from nanoemulsions through porcine ear skin (SILVA et al., Pharmazie, v. 64, p. 32-35, 2009). However, studies concerning the distribution of GEN in the skin layers have yet to be performed. In this context, the main purpose of this study was to evaluate the GEN distribution through the porcine skin from topical nanoemulsions, before and after their incorporation into acrylic acid-hydrogels, in order to have their viscosity adjusted to topical applications. Nanoemulsions containing GEN exhibit negative -potential and low viscosity. The derived hydrogels containing GEN-loaded nanoemulsions presents non-Newtonian pseudoplastic behavior. An isocratic liquid chromatographic method to determine GEN in porcine ear skin layers was developed and validated. The method proved to be specific, linear, precise and accurate to determine GEN in the porcine skin layers (i.e. stratum corneum, epidermis and dermis). In the validated conditions, the GEN permeation/ retention profile was clearly influenced by the nature of the oil core used. Nanoemulsions composed by a medium chain triglycerides oil core exhibit both a slower permeation and a higher retention profile of GEN as compared to octyldodecanol nanoemulsions. The incorporation of GEN-loaded nanoemulsion into hydrogels improved the GEN retention, especially in the epidermis. Such a result might be related to the increased hydration of epidermis as suggested in histological observations. In conclusion, the overall results show the effect of the formulation on distribution of GEN through the porcine skin layers.

O cumestrol é um isoflavonóide presente em diferentes leguminosas como a alfafa, soja e trevo vermelho. Estudos demonstraram uma relevante atividade antioxidante e estrogênica deste composto. Neste contexto, o objetivo deste estudo foi desenvolver nanoemulsões contendo cumestrol visando a sua aplicação tópica. Na primeira fase, nanoemulsões foram obtidas por emulsificação espontânea. Tal procedimento conduziu à obtenção de nanoemulsões monodispersas, confirmado por microscopia eletrônica de transmissão. A viscosidade das formulações permaneceu similar, enquanto que o potencial zeta foi influenciado pela presença dos tensoativos. Após espessamento, as formulações demonstraram um comportamento não-Newtoniano pseudoplástico. Na segunda etapa, o teor de cumestrol nas formulações foi determinado por CLAE. O método foi específico, linear, preciso e exato para quantificação de cumestrol nas formulações desenvolvidas. Os perfis de liberação do cumestrol, através de membrana artificial, demonstraram uma liberação imediata para todas as formulações. Por fim, estudos de permeação/retenção do cumestrol através de pele de orelha suína foram realizados utilizando-se células de difusão de Franz. Os resultados obtidos demonstram um fluxo lento do cumestrol através da pele. O conjunto de resultados obtidos demonstra o efeito da composição sobre as propriedades das formulações e distribuição do cumestrol através das camadas da pele. / Coumestrol is an isoflavonoid present in various legumes such as alfalfa, soybeans, and red clovers. Studies have shown significant estrogenic and antioxidant activities for this compound. With this in mind, the main purpose of this study was to develop nanoemulsion containing coumestrol for topic application. In the first phase, nanoemulsions were obtained by spontaneous emulsification. This procedure yielded monodisperse nanoemulsions, confirmed by transmission electron microscopy. The viscosity of the formulations remained similar, while the zeta potential was influenced by the surfactants. After thickening, the formulations showed a pseudplastic non-Newtonian behavior. In the second step, the coumestrol content in the formulations was determined by HPLC. The method was specific, linear, precise, and accurate for coumestrol quantification in the developed formulations. The coumestrol release profile through artificial membrane showed immediate release for all formulations. Finally, studies of coumestrol permeation/retention through porcine ear skin were performed using Franz diffusion cells. The results showed a slow flow of coumestrol through the skin. The overall results show the effect of the composition on the properties of the formulations and coumestrol distribution through the layers of the skin.

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This research aimed to develop an oil-based sucupira nanoemulsion using a method of high energy emulsification, and to evaluate the influence of components and parameters related to the method in the stability and size of the droplets of nanoemulsions. Also, to assess its safety and effectiveness for in vitro methods. The HLB value, the association of surfactants, the ratios between the aqueous / oil phases and surfactants, operating conditions, and number of cycles in the homogenizer will influence the stability, size and size distribution of the droplets exhibited by the nanoemulsions. The nanoemulsions show pH between 4.0 and 5.0, average diameter of the droplets around 150nm and polydispersity index lower than 0.2 (indicating narrow size distribution) after being submitted to two cycles in the high pressure homogenizer at a pressure of 500 bar. Formulations containing 10% oil, 3 or 4% surfactant and 86% water with HLB values between 11 and 13 were the nanoemulsions presenting stability at all temperatures examined for a 90-day study period. NE presented IC50 of 20 μg of oil/mL on a human keratinocyte cell line (HaCat). NE did not exhibit photoprotective activity by inhibition of COX-2 and nuclear factor NFκB. However, it showed a protective effect against oxidative stress and the reduction of proinflammatory cytokines (IL-6 and IL-8) induced by UVA. The results obtained suggest that sucupira oil nanoemulsion is a potentially candidate for photoprotection by interfering with events initiated after UV exposure at keratinocytes. / Os efeitos da radiação ultravioleta sobre a pele têm sido amplamente estudados. A exposição crônica à radiação solar tem sido considerada a maior causa de câncer de pele e fotoenvelhecimento. As moléculas bioativas oriundas de produtos naturais têm sido pesquisadas para o desenvolvimento de protetores solares aliando capacidade de absorção da luz UV com potencial atividade antioxidante. O óleo de sucupira (Pterodon spp.) é citado na literatura pela sua atividade anti-inflamatória, antinoceptiva, antioxidante, dentre outras. Esta pesquisa teve como objetivo desenvolver nanoemulsão à base de óleo de sucupira a partir de método que utiliza alta energia de emulsificação, bem como avaliar a influência dos componentes e dos parâmetros relacionados ao método de obtenção na estabilidade e tamanho dos glóbulos das nanoemulsões e posteriormente avaliar a sua segurança e possível atividade fotoprotetora in vitro. O valor de EHL, a associação de tensoativos, a proporção entre as fases aquosa/oleosa e tensoativo, e condições operacionais, com número de ciclos depassagem no homogeneizador influenciaram na estabilidade, tamanho e distribuição de tamanho das gotículas. As nanoemulsões apresentaram pH entre 4,0 e 5,0, diâmetro médio das gotículas em torno de 150nm e índice de polidispersão abaixo de 0,2 (indicando estreita distribuição de tamanho), após passagem por 2 ciclos a uma pressão de 500 bar em homogeneizador de alta pressão. As formulações contendo 10% de óleo, 3 ou 4% de tensoativo e 86% de água, com EHL variando de 11 a 13 foram as nanoemulsões que se mantiveram estáveis em todas as temperaturas analisadas pelo período de estudo de 90 dias. A formulação final apresentou IC50 de 20μg de óleo/mL sobre a linhagem de queratinócitos humanos HaCaT. A NE não apresentou atividade fotoprotetora por inibição da COX-2 e do fator nuclear NFκB. Entretanto, apresentou efeito protetor contra o estresse oxidativo e a redução de citocinas pró-inflamatórias (IL-6 e IL-8) induzidas por UVA. Os dados obtidos sugerem que a nanoemulsão contendo 10% de óleo de sucupira é um potencial candidato à fotoproteção ao interferir com os eventos iniciados após a exposição à radiação UV nos queratinócitos.

Em estudos prévios, mostramos que uma nanoemulsão lipídica (LDE) é reconhecida e se liga aos receptores de LDL após sua injeção na corrente sanguínea. Como tais receptores estão superexpressos em células com altas taxas de proliferação, como ocorre no câncer e na aterosclerose, a LDE pode ser utilizada como veículo para direcionar fármacos a essas células, diminuindo sua toxicidade e aumentando sua eficácia terapêutica. Anteriormente, reportamos que o tratamento com um derivado do paclitaxel, o oleato de paclitaxel, associado à LDE (PTX-LDE), reduziu em 60% a área lesionada de aortas de coelhos submetidos à dieta aterogênica, comparados a animais não tratados. No presente trabalho, avaliamos o efeito da associação de sinvastatina, medicamento hipolipemiante, e PTX-LDE, sobre a aterosclerose induzida por dieta em coelhos. Trinta e seis coelhos machos da raça Nova Zelândia foram submetidos à dieta enriquecida com 1% de colesterol durante oito semanas. A partir da quinta semana, os animais foram divididos em quatro grupos, de acordo com o tratamento: controle (solução salina EV), sinvastatina (2mg/kg/dia, VO), paclitaxel (PTX-LDE, 4mg/Kg/semana, EV), ou combinação de sinvastatina (2mg/Kg/dia, VO) com paclitaxel (PTX-LDE, 4mg/Kg/semana, EV). Após oito semanas, os animais foram sacrificados para análise das aortas. Em comparação aos controles, a área lesionada das aortas foi em torno de 60% menor, tanto no grupo paclitaxel, quanto no grupo da combinação, e em torno de 40% menor no grupo sinvastatina (p<0,05). A razão entre as camadas íntima/média foi menor nos grupos tratados, em relação ao grupo controle (controles, 0,35±0,22, sinvastatina, 0,10±0,07, paclitaxel, 0,06±0,16 e combinação, 0,09±0,05, p<0,0001). Os grupos combinação e sinvastatina apresentaram um aumento da porcentagem de colágeno nas lesões (combinação, 20% e sinvastatina, 22%), em comparação aos controles (11%) e ao grupo paclitaxel (12%), (p<0,0001). Houve uma diminuição da porcentagem de macrófagos na lesão em todos os grupos tratados (paclitaxel, 11%, sinvastatina, 8% e combinação, 5%), comparados ao grupo controle (30%), (p<0,0001). O grupo paclitaxel apresentou menor porcentagem de células musculares lisas na lesão (20%) em relação aos controles (33%), (p<0,0001), já na combinação, houve aumento dessa porcentagem (44%), (p<0,0001). A combinação com sinvastatina não aumentou a eficácia do tratamento com PTX-LDE na redução da área de lesões ateroscleróticas, porém, os efeitos adicionais sobre o perfil lipídico e na composição das lesões, observadas com o uso da combinação, são achados importantes, que sugerem benefícios no sentido de aumentar a estabilidade das placas ateroscleróticas, o que nos abre um caminho de pesquisa muito promissor. / In previous studies we have shown that a lipid nanoemulsion (LDE) is recognized and binds to LDL receptors after injection into the bloodstream. As those receptors are upregulated in cells with higher proliferation rates, as occurs in cancer and atherosclerosis, LDE can be used as a vehicle to direct drugs to those cells, diminishing toxicity and increasing therapeutic efficacy. Previously, we reported that treatment with antiproliferative agent paclitaxel derivative, paclitaxel oleate, associated with LDE (PTX-LDE), reduced by 60% the injured area of the aorta of rabbits subjected to atherogenic diet compared to untreated animals. In the current study we aim to test the effect of a combination of lipid-lowering drug simvastatin with PTX-LDE on diet-induced atherosclerosis in rabbits. Thirty-six male New Zealand rabbits were fed a 1% cholesterol diet for 8 weeks. Starting from week 5, animals were divided into four groups, according to the following treatments: controls (I.V. saline solution injections), simvastatin P.O. (2mg/kg/day), paclitaxel (PTX-LDE I.V. injections, 4mg/Kg/week), or paclitaxel-simvastatin combination (PTX-LDE I.V., 4mg/Kg/week + simvastatin P.O., 2mg/Kg/day). After 8 weeks, the animals were sacrificed for aorta evaluation. Compared to controls, the injured area was reduced by 60% in both paclitaxel and combination groups, and by 40% in simvastatin group (p<0,05). The intima/media ratio was reduced in treated groups, compared to control group (controls, 0,35±0,22, simvastatin, 0,10±0,07, paclitaxel, 0,06±0,16 and combination, 0,09±0,05, p<0,0001). Simvastatin and combination groups showed increased collagen content within the lesions (simvastatin, 22% and combination 20%), compared to controls (11%) and to paclitaxel group (12%), (p <0.0001). Macrophage content within the lesions was reduced in all treated groups (paclitaxel, 11%, simvastatin, 8% e combination, 5%), compared to controls (30%), (p <0.0001). The percentage of smooth muscle cells in the lesions was diminished in paclitaxel group (20%) compared to control group (33%), while the combination group showed increased percentage (44%) of smooth muscle cells in the lesions (p<0,0001). The combination of simvastatin did not improve the efficacy of the treatment with PTXLDE in reducing the area of atherosclerotic lesions, but the additional effects on lipid profile and lesion composition observed with the use of the combination are important findings that suggest benefits in order to enhance the stability of atherosclerotic plaques, which may lead us to a very promising research path.

O objetivo deste trabalho foi desenvolver e caracterizar formulações tópicas semi-sólidas, utilizando como substância ativa a nimesulida, associando-a a sistemas coloidais (nanoesferas, nanocápsulas ou nanoemulsões). Os parâmetros de liberação, penetração transcutânea e retenção cutânea do antiinflamatório veículado aos sistemas nanoestruturados foram estudados através de metodologia “in vitro”, empregando pele humana como membrana. Os métodos de nanoprecipitação e nanodispersão foram utilizados e possibilitaram a obtenção de nanocápsulas, nanoesferas e nanoemulsões de nimesulida. A análise das características físico-químicas dos sistemas estudados demonstrou que os diâmetros médios obtidos foram em torno de 300 nm. As taxas de associação situaram-se próximas a 99 % e os valores de pH entre 5,1-5,3. As suspensões contendo nimesulida foram incorporadas em géis de Carbopol 940®, apresentando leve coloração amarelada e características organolépticas satisfatórias, após a incorporação das mesmas. As taxas de recuperação e os valores de pH para os géis contendo nanocápsulas, nanoesferas e nanoemulsão de nimesulida, mantiveramse estáveis durante o período de armazenagem (120 dias). Todas as formulações de géis foram caracterizadas como sistemas não-newtonianos apresentando comportamento pseudoplástico (shear thinning), sendo os reogramas ajustados pelo modelo de Ostwald (coeficiente de regressão>0,99). Experimentalmente, nenhum fenômeno de tixotropia foi detectado para as formulações testadas e a incorporação dos nanocarreadores não modificou o tipo de fluxo apresentado por estes sistemas. Os diferentes sistemas nanocarreadores incorporados nos géis hidrofílicos, foram investigados em função do potencial de liberação do fármaco na pele, usando célula de difusão tipo Franz e técnica de tape stripping em pele humana. O fármaco foi detectado no estrato córneo para o gel contendo nanocápsulas (GNM-NC) e para o gel contendo nanoesferas (GNM-NS) de nimesulida, não havendo diferença significativa entre estes dois valores. Por outro lado, o fármaco não foi detectado no estrato córneo para o gel contendo nanoemulsão de nimesulida, sendo permeado diretamente para a derme. A presença da nimesulida na epiderme/derme foi significativamente maior para o gel contendo nanocápsulas (GNM-NC) do que para o gel contendo nanoesferas (GNM-NS) ou nanoemulsão (GNM-NE). Os géis contendo nimesulida incorporada em nanocarreadores (GNM-NC, GNM-NS e GNM-NE) foram capazes de promover a penetração do fármaco no estrato córneo e/ou na camada de pele viável, com relação ao fármaco livre na mesma concentração. Estes estudos comparativos demonstraram a influência da presença do polímero e do tipo de nanocarreador na penetração do fármaco em pele humana. / The objective of this work was to develop and characterize semisolid topical formulations containing nimesulide-loaded nanospheres, nanocapsules or nanoemulsion. In order to study the in vitro percutaneous penetration of nimesulide from semi-solid topical formulations containing nanocarriers, an in vitro methodology using human skin was employed. The nanoprecipitation and the spontaneous emulsification methods were used to prepare the colloidal suspensions and nanoemulsion. For all formulation the diameters are in the sub 300 nm ranges. The encapsulation efficiencies were close to 99 % in all cases and pH values ranged between 5.1 and 5.3. Each drug-loaded nanocarrier formulation was incorporated in Carbopol 940® gels. The semisolid dosage forms showed yellowish, glossy and homogeneous aspect after the incorporation of the colloidal suspensions and nanoemulsion. The recovery of nimesulide and the pH values for the gels containing nanoemulsion, nanospheres or nanocapsules remained constant during storage (120 days). For all formulations, the rheograms exhibited a non-Newtonian behavior presenting pseudoplastic characteristics and shear thinning. The rheograms were adjusted to Ostwald’s model showing regression coefficients higher than 0.9900. None thixotropic phenomenon was experimentally detected under the test conditions for all formulations. The ability of delivering the drug into the human skin was investigated using stripping technique and Franz-type diffusion cells. The gel containing nanocapsules (GNM-NC) and the gel containing nanospheres (GNM-NS) released the nimesulide in the same extension into the stratum corneum (SC). On the other hand, for the gel containing nanoemulsion (GNM-NE), the nimesulide was not quantified in SC, but it has been directly permeated for the dermis. The penetration of the nimesulide using the gel containing nanocapsules (GNM-NC) was larger in the deeper skin than using the gel containing nanospheres (GNM-NS) or the one containing nanoemulsion (GNM-NE). The gels containing nanocarriers (GNM-NC, GNM-NS and GNM-NE) were able to release the drug in the viable layer of the skin, comparing to a non-particulated nimesulide-loaded formulation at the same concentration. For the first time, this comparative study showed the influence of the presence of the polymer and of the type of nanocarrier on the permeation of a drug through the human skin.

O óleo de copaíba é largamente utilizado na medicina popular da região amazônica, principalmente para tratar enfermidades relacionadas a inflamações. Estudos prévios demonstraram que o óleo extraído da espécie Copaifera multijuga Hayne tem uma promissora atividade anti-inflamatória, assim como seu componente majoritário, o β-cariofileno. Entretanto, o caráter untuoso deste óleo torna pouco aceitável sua aplicação direta na pele. Nosso grupo de pesquisa propôs a formulação de nanoemulsões contendo o óleo, uma vez que estes sistemas, além de hidrofílicos, possuem pequeno tamanho de gotícula e alta área de superfície, o que pode melhorar a penetração de substâncias através da pele. O único inconveniente destes é a sua baixa viscosidade, que pode ser contornado por sua incorporação em um hidrogel. No presente estudo, foi desenvolvida uma formulação de hidrogel contendo a nanoemulsão de óleo de copaíba (Copaifera multijuga Hayne) e avaliado seu perfil de permeação/retenção cutânea no modelo de pele de orelha suína. A viabilidade de incorporação da nanoemulsão em dois agentes geleificantes (Carbopol 980® e quitosana) foi testada. No período de sete dias, a formulação de quitosana, ao contrário da formulação de Carbopol 980® (CARB-NE) que permaneceu estável por 60 dias, apresentou visível instabilidade e aumento dos valores de tamanho de gotícula e índice de polidispersão. Devido a isto, a formulação CARB-NE foi escolhida para dar continuidade aos estudos de perfil reológico e de permeação/retenção cutânea. O perfil reológico de CARB-NE foi caracterizado como pseudoplástico, assim como o do hidrogel controle, o que indica que a nanoemulsão não interferiu na matriz polimérica do hidrogel. A formulação CARB-NE aumentou significativamente a penetração do componente β-cariofileno na derme comparada com a nanoemulsão não incorporada em hidrogel. Não houve um aumento da penetração na epiderme, e os valores não foram significativamente diferentes para as duas formulações. Portanto, o hidrogel de Carbopol 980® demonstrou ser o melhor agente geleificante para a nanoemulsão de copaíba, já que permaneceu estável durante o tempo testado e aumentou a penetração de β-cariofileno na pele, especialmente na derme, camada de interesse no tratamento da inflamação pela via tópica. / Copaiba oil is a natural product widely used in folk medicine of the Amazon region mostly to treat diseases related to inflammation. Previous studies have shown that the oil extracted from Copaifera multijuga Hayne has a promising anti-inflammatory activity, as well as its major component, β-caryophyllene. However, the unctuous nature of this oil makes it slightly acceptable to apply directly to the skin. Our research group has proposed the formulation of nanoemulsions containing copaiba oil, since these systems are hydrophilic, have a small droplet size and high surface area, which can improve the penetration of substances through the skin. The only disadvantage of these systems is their low viscosity that can be modified by incorporating it into a hydrogel. In the present study, we developed a hydrogel formulation containing the nanoemulsion of copaiba oil (Copaifera multijuga Hayne) and evaluated its skin permeation/retention profile in porcine ear skin model. The feasibility of incorporating the nanoemulsion into two gelling agents (Carbopol® 980 and chitosan) was assessed. Within seven days, chitosan formulation had increased values for droplet size and polydispersity index, in opposite to Carbopol® 980 formulation (CARB-NE), which continued stable for 60 days. Due to this, the formulation CARB-NE was chosen to continue studies of the rheological profile and skin permeation/retention profile. The rheological profile of CARB-NE was characterized as pseudoplastic, the same was observed for the control hydrogel, which indicates that the nanoemulsion had no effect on the hydrogel polymer matrix. The CARB-NE formulation significantly increased the penetration of β-caryophyllene in the dermis compared to the nanoemulsion not incorporated. There was no increase in the epidermis permeation, nor the values were significantly different for the two formulations. Therefore, the hydrogel Carbopol® 980 proved to be the best gelling agent for copaiba nanoemulsion since it remained stable over the tested time and increased β-caryophyllene penetration in the skin, especially in the dermis, the layer of interest in the treatment of topical inflammation.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-09-19T14:00:10Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese_versão final.pdf: 1205267 bytes, checksum: 9a8cbb067098410ee054ef9a7c182895 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-19T14:00:10Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese_versão final.pdf: 1205267 bytes, checksum: 9a8cbb067098410ee054ef9a7c182895 (MD5) Previous issue date: 2016-02-17 / Os óleos essenciais extraídos de plantas possuem diversas propriedades biológicas, e sendo assim, podem ser utilizados para o desenvolvimento de produtos farmacêuticos e cosméticos. Entretanto, os mesmos apresentam alguns fatores que limitam a sua utilização no desenvolvimento de produtos, tais como, alta volatilidade, instabilidade e baixa solubilidade. Assim, a encapsulação de óleos essenciais tem sido utilizada como uma estratégia eficiente que permite aumentar a estabilidade física e bioatividade, como também diminuir a volatilidade dos mesmos. No presente trabalho foi avaliado, o óleo essencial de folhas de Eugenia brejoensis (Myrtaceae), uma espécie arbustiva encontrada em alguns estados do Nordeste e do Sudeste brasileiro e popularmente utilizada no tratamento de diarreia, febre e reumatismo. A composição química do óleo essencial de E. brejoensis (OEB) foi definida por meio de Cromatografia Gasosa Acoplada à Espectrometria de Massas (GC-MS) e a sua atividade antifúngica frente à isolados clínicos de dermatófitos e leveduras foi definida de acordo com protocolos do Instituto de Padronização Clinica e Laboratorial (CLSI). Em seguida, foram preparados e caracterizados sistemas de encapsulação baseados em nanoemulsões e complexação molecular com β-ciclodextrina (BCD) para a veiculação do óleo essencial. A investigação da complexação molecular do óleo essencial de E. brejoensis e a β-ciclodextrina foi feita por calorimetria exploratória diferencial (DSC), termogravimetria (TG) e difração de raios X (DRX). O estudo da liberação de compostos voláteis do óleo essencial de E. brejoensis livre e encapsulado na β-ciclodextrina foi realizado por análise de headspace estático acoplado a Cromatografia Gasosa (HE-GC). Os resultados mostraram que o óleo essencial de E. brejoensis é um antifúngico de amplo espectro, pois mostrou atividade contra todos os fungos testados com Concentração Inibitória Mínima entre 0,39 – 12,5 μL/mL. Ademais, a encapsulação do óleo essencial foi possível tanto pelo sistema de nanoemulsão como pelo sistema de inclusão molecular com β-ciclodextrina. A nanoemulsão O/A desenvolvida apresentou diâmetro médio de partícula de 143,1± 1,1 nm, Pdl 0,219 ± 0,004 e potencial zeta de -19,7 ± 0,1 mV. O complexo de inclusão entre o óleo essencial de E. brejoensis e β-ciclodextrina foi obtido na proporção molar de 1:1 e mostrou ser capaz de proteger o óleo essencial contra a degradação térmica e volatilidade. A análise de headspace estático mostrou um percentual de retenção do óleo essencial de E. brejoensis na β-ciclodextrina de 86,87% e que a liberação dos componentes voláteis ocorre de forma gradual. / Plant essential oils have several biological properties and can be used for the development of pharmaceuticals and cosmetics. However, they have some factors that limit their use in the development of products such as high volatility, instability and poor solubility. Thus, the encapsulation of essential oils has been used as an efficient strategy that can increase physical stability and bioactivity, as well as reducing the volatility thereof. In this work was evaluated, Eugenia brejoensis (Myrtaceae) essential oil, a shrubby species found in some states of the Northeast and Southeast Brazil and popularly used to treat diarrhea, fever and rheumatism. The essential oil chemical composition of E. brejoensis (OEB) was defined by Gas Chromatography - Mass Spectrometry (GC-MS) and its antifungal activity against the clinical isolates of dermatophytes and yeasts was defined according to Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) protocols. Then, were prepared and characterized encapsulation systems based on nanoemulsions and molecular complexation with β-cyclodextrin (BCD). The investigation of molecular complexing was made by differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetry (TGA) and X-ray diffraction (XRD). The release study of the of volatiles compounds from the essential oil of E. brejoensis free and encapsulated in β-cyclodextrin was performed by Static Headspace - Gas Chromatography (GC-HE) analysis. The results showed that the essential oil of E. brejoensis is a broad-spectrum antifungal and the Minimum Inhibitory Concentration (MIC) range between 0.39 to 12.5 uL/mL. Moreover, the encapsulation of essential oil was possible both the nanoemulsion system as the β-cyclodextrin molecular system. The nanoemulsion 0/W showed an average particle size diameter of 143.1 ± 1.1 nm, Pdl 0.219 ± 0.004 and zeta potential of -19.7 ± 0.1 mV. The E. brejoensis essential oil and β-cyclodextrin molecular complex was obtained in the molar ratio 1: 1 and was found to be capable of protecting the essential oil against thermal degradation and volatility. The static headspace analysis showed an retention percentage by β- cyclodextrin of 86.87%, and the release of essential oil volatile components occurs gradually.

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.