Orientador: Francisco Benedito Teixeira Pessine / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-18T17:10:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Baldim_Victor_M.pdf: 1808226 bytes, checksum: 7d81445a4d4297b7466e764b52804247 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Neste trabalho preparamos e utilizamos nanopartículas de PLGA-DOTAP encapsulando o peptídeo P17, que bloqueia a ação da citocina imunossupressora TGF-b, no tratamento de camundongos BALB/c fêmea, inoculados via subcutânea com células de hepatocarcinoma (CHC) murino BNL ou de câncer colo-retal (CCR) murino CT26. No modelo de CHC, nanopartículas foram administradas em conjunto com vírus adenoassociados recombinantes, cujo DNA viral codificava a citocina imunoestimuladora IL-12. No modelo de CCR, nanopartículas foram testadas como potencializadoras de uma vacina contra câncer colo-retal. Além disso, a biodistribuição de nanopartículas de PLGA-DOTAP, funcionalizadas ou não com a glicoproteína assialofetuína, foi verificada pelos métodos de bioluminescência em câmara escura com detector CCD e por PCR quantitativa em tempo real. Como resultado, observou-se que nanopartículas de PLGA-DOTAP encapsulando o fármaco P17 são capazes de potencializar a vacina contra CCR e que a glicoproteína assialofetuína é capaz de direcioná-las ao fígado / Abstract: In this research we prepared and used PLGA-DOTAP nanoparticles loaded with the peptide P17, which blocks the action of the imunossupressive cytokine TGF-b, in the treatment of female BALB/c mice inoculated subcutaneously with BNL (murine hepatocellular carcinoma (HCC) cells) or CT26 (murine colorectal cancer (CRC) cells). In the HCC model, nanoparticles were administered together with recombinant adeno-associated virus whose viral DNA encodes the immunostimulatory cytokine IL-12. In the CRC model, nanoparticles were tested as vaccine booster against colorectal cancer. In addition, the biodistribution of PLGA-DOTAP nanoparticles functionalized or not with the asialofetuin glycoprotein was verified by bioluminescence and real-time quantitative PCR. As a result, it was observed that P17 containing DOTAP-PLGA nanoparticles are able to increase vaccine efficiency and that asialofetuin glycoprotein is able to direct them to the liver / Mestrado / Físico-Química / Mestre em Química

Orientadores: Nelson Eduardo Duran Caballero, Silvia Stanisçuaski Guterres / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-14T14:13:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Camargo_ZaineTeixeira_D.pdf: 3911237 bytes, checksum: 891d323a5b01460e5b5c5e924fab41ac (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Nesse trabalho, foram preparadas nanocápsulas (NC) que consistem em um núcleo oleoso (sistema reservatório) e uma parede polimérica, nas quais se empregou o óleo palmitato de retinila (PR) e o polímero biodegradável poli(D,L-lactídeo) (PLA). Além desse sistema, nanoemulsões (NE, sem a parede polimérica) e nanoesferas (NS, matriz polimérica) foram preparadas para efeito de comparação. Utilizou-se ainda, moléculas modelos solubilizadas no núcleo oleoso do PR, a benzofenona-3 (BZ3) e a baicaleína (BAI). As NC foram caracterizadas quanto à eficiência de encapsulamento, estabilidade física e química, distribuição de tamanhos e potencial zeta. As NC e NE apresentaram tamanhos médios de 200 nm (P.D.I=0,1), potencial zeta de aproximadamente -10 mV (emprego de surfactante não-iônico), sendo estáveis físico-quimicamente por 4 meses a aproximadamente 4 °C e 28 °C. Realizou-se ensaios de citotoxicidade e fototoxicidade das nanoestruturas em queratinócitos (HaCat) e fibroblastos (BALB/c 3T3), observando-se que as NC apresentam citotoxicidade apenas a elevadas concentrações, sendo assim, apresentam-se viáveis para aplicação dérmica. Medidas de calorimetria diferencial de varredura (DSC) evidenciaram que as nanoestruturas apresentam abaixamento de picos de fusão em comparação às misturas físicas e que devido à baixa proporção, a BZ3 não influencia os eventos térmicos das nanoestruturas, enquanto que o surfactante Span 60 aumenta a largura do pico de fusão do PR, o que sugere sua solubilização no núcleo das NC. A análise morfológica das partículas pela técnica de microscopia eletrônica de transmissão (TEM) mostrou que as NC apresentam capacidade de deformação. Para melhor investigação desta propriedade, utilizou-se experimento de extrusão em membranas de poros de menores tamanhos. No ensaio, observou-se que as NC permeiam as membranas de policarbonato quando adicionado PEG-8L, um surfactante empregado para aumentar a permeação de lipossomas elásticos devido ao aumento da molhabilidade dos poros da membrana. Preparou-se o derivativo polimérico com o cromóforo azul do Nilo (AN) através da formação de ligação covalente dos ácidos carboxílicos terminais e amina do AN. Tal polímero foi empregado em ensaio de permeação cutânea por célula de difusão vertical de Franz e sua avaliação por microscopia de varredura a laser confocal (CLSM). Os ensaios revelaram que a fluorescência da parede polimérica e a do PR apresentam-se em mesma profundidade na pele, o que evidencia a permeação do carreador ao invés de uma liberação do ativo. Em quantificação das NC na pele, observou-se que, o PR atinge a célula receptora e é encontrado em camadas da epiderme/derme e camada córnea. Desta forma, esse trabalho contribuiu através da obtenção de um sistema de NC bastante promissor para o armazenamento da vitamina A, bem como no carreamento de bioativos a camadas mais profundas da pele. / Abstract: In this work, we have prepared nanocapsules (NC) that are drug-reservoir vesicular systems, in which the shell is polymeric. Retinyl palmitate (RP) was encapsulated for the first time as an oil core with poly(D,L-lactide) (PLA) shell. Nanospheres (NS, without oil core), nanoemulsions (NE, without polymer shell) and niosomes (NI, without oil and polymer) were prepared for comparison. Further, NC were used to encapsulate two model molecules, benzophenone-3 (BZ3) and baicalein (BAI). These systems were characterized and tested by a range of techniques, including encapsulation efficiency and stability by HPLC dosage, pH, size distribution and zeta potential measurements. Dynamic Light Scattering (DLS) measurements on the nanocapsules showed a monomodal peak at 200 nm (polydispersity = 0.10). The zeta potential was -10 mV (by using non-ionic surfactant). The NC system was stable for at least 4 months around 4 °C and 28 °C . Cytotoxicity and phototoxicity assays were performed in keratinocytes (HaCat) and fibroblasts (BALB/c 3T3), showing that the NC are cytotoxic only at high concentrations. Differential scanning calorimetry (DSC) showed a decrease in the fusion temperatures of the nanostructures in comparison to mixed raw materials. BZ3 incorporation did not change thermal events, and also larger fusion peak of RP was observed by incorporating liposoluble surfactant Span 60. In addition, TEM images suggested that the PLA nanocapsules display some elastic characteristic. For a better investigation, permeation through 50 nm pores of two crossed membranes at transepidermal pressure were evaluated and showed that NC are able to cross the membranes when PEG-8L is used, which is a surfactant commonly used in order to increase the pore wettability in assays with elastic liposomes. The PLA were additionally functionalized with Nile blue dye (NB) by a covalent bond formation. This PLA-NB labeled material was used in the nanostructures preparations before permeation studies by Franz diffusion cells. Both fluorescence from the RP and functionalized polymer, were found in the same depth in the skin, showing that the nanocarrier is able to permeate the skin, instead of a release of the active. The quantification by HPLC showed that after 24 h permeation studies the RP is found in the receptor chamber. Overall, these novel and versatile polymeric NC show a huge potential for pharmaceutical applications due to their excellent permeation through the skin which makes this system particularly attractive for drug delivery applications, such as in transcutaneous applications. / Doutorado / Físico-Química / Doutor em Ciências

Orientador: Nelson Eduardo Durán Caballero / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-27T11:57:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BerniNeto_EliasAntonio_D.pdf: 2747484 bytes, checksum: 572541fe31adfbc199cbcb02da6c1cbe (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O Brasil se destaca por ter uma das maiores pecuárias bovinas do mundo,movimentando cerca de R$ 164 bilhões ao ano. Contudo, este setor apresenta ainda algumas dificuldades, principalmente relacionadas com a sanidade dos animais. Dentre as principais patologias responsáveis por perdas podemoscitar o ataque de ectoparasitas,como o Boophilumicroplus, que gera perdas da ordem de US$ 4 bilhão ao ano, e a mastite bovina (inflamação no ubre de vacas) causada por microorganismos como Staphylococcus aureus e a Escherichia colie que gera perdas nos valores de U$ 185 por animal ao ano. Baseado nesses fatos, a área de nanoliberação ou drug release foi escolhida como alternativa para aumentar a eficácia dos carrapaticidas e dos medicamentos usados no combate a mastite. Com o uso de nanopartículas poliméricas de poli(?-caprolactona) (PCL) eutilizando a técnica de nanoprecipitação ou deslocamento do solvente recobertas com o polímero quitosana, foi possível aumentar tanto a estabilidade como asolubilidade dos ativos, bem como diminuir sua toxicidade contra células 3T3. Foram estudados 4 sistemas distintos, QS_PCLnp (sem ativo), QS_PCLnp _ami (contendo o ativo amitraz), QS_PCLnp_flu (contendo o ativo fluazuron) e QS_PCLnp_vio (contendo o ativo violaceína). O sistema QS_PCLnp_vioapresentou um tamanho de 260±10 nm e carga superficial de +30±2 mV, com uma concentração final de violaceína de 180 ?g mL-1eeficiência de 91±1% para uma capacidade de encapsulamento de 11±1% em relação a massa de PCL, sendo testado contra as bactérias E. coli e S. aureus no combate a Mastite bovina. O sistemaQS_PCLnp_amiapresentou o tamanho de 275±30 nm e carga superficial de +43±7 mV, com uma concentração final de amitraz de 1,0 mg mL-1e eficiência de 77±1% para uma capacidade de encapsulamento de 39±1% com relação a massa de PCL. Já o sistema QS_PCLnp_flu apresentou o tamanho de 295±35nm com um potencial zeta de +44±10econcentração de 0,5 mg mL-1 de fluazurono, onde obteve-se uma eficiência de 89±1% para uma capacidade de encapsulamento de 22±1% com relação a massa de PCL. Sendo que os sistemas QS_PCLnp_ami e QS_PCLnp_flu foram usados no combate ao carrapato B. microplus. Em todos os sistemas contendo ativos foi observado que os mesmos estavam dispersos molecularmente na matriz polimérica interna de PCL bem como na camada superficial de quitosana, influenciando na estabilidade estérica das nanopartículas no pH acima de 7. Todos os sistemas se mostraram estáveis em soluções salinas deconcentração de 1,25 mol L-1de NaCl e com o aumento da temperatura até 50°C. No estudo da mastite,o sistema QS_PCLnp_vio mostrou uma maior ação contra a S. aureus, enquanto que a violaceína pura se mostrou mais eficaz contra a E. coli,resultados que possibilitam um estudo de um sistema híbrido contendoQS_PCLnp_vio e violaceína pura. No caso do combate ao carrapato B. microplus o uso dos sistemas QS_PCLnp_ami e QS_PCLnp_flu em conjunto, possibilitou uma dose menor do ativo fluazuron do que a praticada comercialmente, deixando o animal livre de carrapatos por um período de 28 dias, necessitando de espaços maiores entre os banhos daqueles praticados atualmente / Abstract: Brazil plays a pivotal role in livestock market, moving around R$ 164 billions per year. However, this market shows yet some difficulties, mainly related to the health of animals being the main pathologies which affect the ectoparasites such as Boophilus microplus that generates losses of US$ 4 billion per year, and bovine mastitis (inflammation of the udders of cows) caused by microorganisms such as Staphylococcus aureus and Escherichia coli, that generates losses in the amounts of US$ 185 per cow per year. For this reason the drug release was chosen as an alternative to increase the effectiveness of acaricides and drugs used against bovine mastitis. Using polymeric nanoparticles of poly (?-caprolactone) (PCL) coated with the polymer chitosan, and synthesized by displacement solvent technique was possible to increase both stability and solubility assets as well as decreasing its toxicity against 3T3 cells. In this work, 4 different systems were studied, QS_PCLnp (without assets), QS_PCLnp_vio (containing the active violacein) QS_PCLnp_ami (containing the active amitraz) and QS_PCLnp_flu (containing the active fluazuron). The QS_PCLnp_vio system showed a size of 260±10 nm and surface charge of +30±2 mV, with a final concentration of 180 mg mL-1 of violacein and efficiency of 91±1% for a loading capacity of 11±1% compared with PCL mass, this system were being tested against the bacteria S. aureus and E. coli against bovine mastitis. The QS_PCLnp_ami system shows a size of 275±30 nm and surface charge of +43±7 mV, with a final concentration of 1.0 mg mL-1 of amitraz, and an efficiency of 77±1% for a loading capacity of 39±1 % compared with PCL mass, while QS_PCLnp_flu shows a size of 295±35 nm and surface charge of +44±10 mV and 0.5 mg ml-1 of fluazuron, which gave an efficiency of 89±1% for a loading capacity of 22±1% compared with PCL mass. Both system QS_PCLnp_ami and QS_PCLnp_flu were used against B. microplus. All systems shows molecularly dispersed active compound in the polymer matrix of PCL inside and the surface layer of chitosan influencing the steric stability of nanoparticles in pH above 7. All systems were stable in saline concentration of 1.25 mol L-1 of NaCl and with temperature increase up to 50°C. In the study of mastitis, the QS_PCLnp_vio system showed greater activity against S. aureus, while the pure violacein is more effective against E. coli. This result motivates a study of a hybrid system contain QS_PCLnp_vio and pure violacein. In the case of B. microplus tick were used QS_PCLnp_ami and QS_PCLnp_flu together, which provided a lower dose of the active fluazuron than commercially practiced, leaving the animal free of ticks for a period of 28 days, requiring larger spaces between the bathing those currently practiced nowadays / Doutorado / Físico-Química / Doutor em Ciências

O NO é uma molécula endógena, envolvida em numerosos processos fisiológicos e patológicos. Diversas substâncias capazes de liberar NO in vivo têm sido estudadas, incluindo os complexos nitrosilo de rutênio, como o [Ru(terpy)(bdqi-COOH)NO](PF6)3, capaz de liberar NO após fotoestímulo. Considerando que as funções específicas do NO dependem de sua localização e cinética de liberação, e que a sua aplicação tópica pode evitar possíveis efeitos colaterais, o objetivo deste trabalho foi estudar a absorção cutânea passiva e iontoforética do complexo [Ru(bdqi-COOH)(terpy)(NO)](PF6)3, assim como a do NO dele liberado. A atividade citotóxica do complexo também foi estudada em cultura de células tumorais A431 na presença e ausência de luz e de corrente elétrica. Foi desenvolvido e validado um método analítico para a quantificação do complexo de rutênio por CLAE e estudos de pré-formulação de solubilidade, coeficiente de partilha e estabilidade do complexo foram realizados antes dos estudos de penetração cutânea. O complexo de rutênio manteve-se estável em solução aquosa a temperatura ambiente até o período de 48h, mas instável em contato com a pele inteira, com a degradação de 61% após 8h. Em contato apenas com o estrato córneo (EC), no entanto, a degradação do complexo não foi considerada significativa após 4 h. A aplicação de uma corrente elétrica fraca a uma solução do complexo em pH fisiológico não alterou a estabilidade do mesmo, que não apresentou degradação significativa por 6h. Nos estudos de penetração passiva, observou-se por CLAE e por espectrometria de massas com fonte de plasma acoplado (ICP-MS) que o complexo foi capaz de penetrar o EC sem sofrer degradação, mas liberando parte do NO quando em contato com a epiderme viável. A aplicação da iontoforese aumentou significativamente a quantidade de rutênio na epiderme viável e solução receptora (6 e 15 vezes respectivamente), indicando maior penetração do complexo. O complexo Ru-NO assim como seu aquo complexo (formado após liberação do NO), não apresentaram citotoxicidade às células A431, na ausência de luz. A irradiação das células incubadas com o complexo, passivamente, em 377 e 532nm com diferentes doses também não acarretou morte celular significativa. No entanto, a aplicação de corrente elétrica constante (0,3mA cm-2) seguida de incubação por 4h com o complexo levou a morte celular de aproximadamente 50% das células A431 após irradiação em 377 nm com a dose de 10J cm-2. Para atingir este mesmo resultado com a irradiação em 532nm foi necessário aumentar o tempo de incubação com o complexo para 24h. Conclui-se, resumidamente, que a corrente elétrica aumentou a entrada do complexo na pele e nas células, levando a liberação de maior quantidade de NO dentro delas, com consequente morte celular. A liberação do NO do complexo estudado ocorre não apenas por estímulo luminoso mas também por reações de oxi-redução quando em contato com a pele ou com a cultura de células estudadas. Sendo assim, propõe-se a encapsulação deste complexo em sistemas de liberação com o intuito de controlar a liberação do NO. Experimentos preliminares de nanopartículas contendo o complexo estão descritos no Apêndice 1 desta tese. / NO is an endogenous molecule that is involved in numerous physiological and pathological processes. Several compounds capable of releasing NO in vivo have been studied, including nitrosyl ruthenium complexes such as the [Ru (terpy)(bdqi-COOH)NO](PF6)3 that is capable of releasing NO after photo-stimulus. Because the specific role of NO depends on its location and kinetics of release, and its topical application may avoid possible side effects, the aim of this work was to study the passive and the iontophoretic skin absorption of the [Ru(terpy)(bdqi-COOH)NO](PF6)3 complex, as well as its NO release. The cytotoxic activity of the complex was also studied in A431 tumor cells in the presence and absence of light and electrical current. An analytical method for the quantification of the ruthenium complex by HPLC was developed and validated; studies of pre-formulation such as solubility, partition coefficient and stability of the complex were also performed before the penetration studies. The ruthenium complex was stable in aqueous solution at room temperature for 48 hours, but unstable in contact with the full-thickness skin (61% was degraded after 8 h). However, the complexs contact for 4 h with the stratum corneum (SC) alone did not lead to the complex degradation. The application of a weak electric current in a solution of the complex at physiological pH did not affect its stability, which showed no significant degradation for 6 h. In the passive penetration studies it was observed, by HPLC and inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS), that the complex was able to penetrate the SC without degradation, but with some NO release when in contact with the epidermis. The application of iontophoresis significantly increased the amount of ruthenium in the viable epidermis and in the receiver solution (6 and 15 times, respectively), indicating greater complex penetration. The nitrosyl ruthenium complex and its aquo complex (formed after release of NO) showed no cytotoxicity to A431 cells in the absence of light. The irradiation of the cells incubated with the complex, passively, in 377 and 532 nm with different doses also did not cause significant cell death. However, the application of a constant electric current (0.3 mA cm-2) for 30 min followed by incubation for 4 h with the complex led to approximately 50% of A431 cell death after irradiation at 377 nm with a dose of 10J cm-2. To achieve this same result with irradiation at 532 nm it was necessary to increase the incubation time with the complex for 24 hours. In summary, the electric current increased the nitrosyl ruthenium complex skin and cell penetration, leading to release of higher amounts of NO into them, with consequent cell death. Furthermore, the release of NO from the ruthenium complex is showed to happen not only by light stimuli but also by redox reactions when it is in contact with the skin or with the culture of cells studied. Therefore, we propose the encapsulation of this complex in delivery systems in order to control the release of NO. Preliminary experiments with nanoparticles containing the complex are described in Appendix 1.

O câncer de próstata é o tipo de câncer mais incidente no sexo masculino, sendo estimados 68.220 novos casos no Brasil para cada ano do biênio 2018-2019. Embora tenha-se observado um enorme progresso no tratamento do câncer de próstata nas últimas décadas, esta doença continua sendo a segunda maior causa de mortes relacionadas ao câncer em homens. Entre os fármacos indicados para o seu tratamento, o docetaxel aparece como escolha de primeira-linha dada sua grande eficácia terapêutica. Entretanto, efeitos adversos severos estão relacionados ao uso deste fármaco. Para superar estes problemas, a veiculação de quimioterápicos em sistemas de liberação nanoestruturados vem sendo amplamente estudada nos últimos anos, dados os diversos benefícios que oferece. Deste modo, o presente trabalho visou desenvolver, caracterizar e avaliar biologicamente nanopartículas poliméricas a base de um copolímero de policaprolactona-DL-?-tocoferol-polietilenoglicol-1000 (PCL-TPGS) contendo docetaxel para uso na terapia do câncer de próstata. As nanopartículas foram obtidas pela técnica de nanoprecipitação e caracterizadas por suas características físico-químicas, morfológicas e biológicas. Os sistemas foram obtidos com sucesso e possuem distribuição de tamanhos adequada para os objetivos propostos (PSD 130 ± 18 nm, PDI 0,10 ± 0,04 e ZP -30,1 ± 2,3 mV), alto rendimento, eficiência de encapsulação e capacidade de carga (98,7 ± 3,2%, 96,2 ± 1,1% e 5,01 ± 0,32%, respectivamente). Os estudos calorimétricos e espectroscópicos permitiram avaliar o estado físico do fármaco na nanopartícula e sugerir a encapsulação. Ensaios biológicos demonstraram elevada capacidade dos nanocarreadores contendo docetaxel em causar dano celular em linhagem de câncer de próstata (PC-3), atingindo EC50 de 0,4760 ± 0,092 nM. A avaliação da internalização celular resultou em 97,64 ± 1,21%, coerentes com os resultados de citotoxicidade. Estudos in vivo demonstraram eficácia do sistema desenvolvido em modelo animal, cuja capacidade de redução tumoral foi superior à formulação comercial de docetaxel. O sistema desenvolvido tem potencial para o aprimoramento da terapia citotóxica convencional em humanos, sendo necessários estudos posteriores para a assegurar sua segurança clínica. / Prostate cancer is the most common type of cancer in men, with an estimated 68,220 new cases in Brazil for each year of the 2018-2019 biennium. Although tremendous progress has been made in the treatment of prostate cancer in recent decades, this disease remains the second leading cause of cancer-related deaths in men. Among the drugs indicated for its treatment, docetaxel appears as a first-line choice given its great therapeutic efficacy. However, severe adverse effects are related to the use of this drug. To overcome these problems, the delivery of chemotherapy in nanostructured release systems has been widely studied in recent years, given the several benefits it offers. Thus, the present work aimed to develop, characterize and biologically asses polymeric nanoparticles based on a copolymer of polycaprolactone- DL-?-tocopherol-polyethylene glycol-1000 (PCL-TPGS) containing docetaxel for use in prostate cancer therapy. The nanoparticles were obtained by the nanoprecipitation technique and characterized by their physical-chemical, morphological and biological characteristics. The systems were successfully obtained and have suitable size distribution for the proposed objectives (PSD 130 ± 18 nm, PDI 0.10 ± 0.04 and ZP- 30.1 ± 2.3 mV), high yield, encapsulation efficiency and loading capacity (98.7 ± 3.2%, 96.2 ± 1.1% and 5.01 ± 0.32%, respectively). Calorimetric and spectroscopic studies allowed the evaluation of drug physical state within the nanoparticle and suggest the encapsulation. Biological assays demonstrated a high ability of docetaxel-containing nanocarriers to cause cell damage in prostate cancer cell line (PC-3), reaching EC50 of 0.4760 ± 0.092 nM. The evaluation of the cellular internalization resulted in 97.64 ± 1.21%, consistent with the results of cytotoxicity. In vivo studies demonstrated efficacy of the system developed in an animal model, whose tumor reduction capacity was superior to the commercial formulation of docetaxel. The developed system has potential for the improvement of conventional cytotoxic therapy in humans, and further studies are needed to ensure its clinical safety.

A zidovudina (AZT) ainda é o fármaco mais empregado no tratamento da AIDS, isoladamente ou em associação a outros antirretrovirais, porém é um fármaco administrado em altas doses e que apresenta efeitos adversos que comprometem a adesão do paciente ao tratamento. Assim, um novo sistema de liberação de zidovudina composto por nanopartículas de poli (n-butil-cianoacrilato) (PBCA) revestidas por ácido hialurônico (AH) foi desenvolvido e caracterizado com o objetivo de prolongar a liberação do fármaco e diminuir sua toxicidade. As nanopartículas têm sido amplamente estudadas como veículo para fármacos por permanecer na circulação por um tempo maior e, portanto, liberar o fármaco de forma prolongada. Para polimerização e, portanto, obtenção das nanopartículas, n-butil-cianoacrilato e Dextran® foram adicionados a HCl 0,1 M (pH 2,5), sob agitação a 800 rpm, por 1 h. O AZT foi adicionado e o processo foi neutralizado com adição de NaOH 0,1M após mais 3 h de agitação. Após filtração as partículas foram revestidas pela adição de uma dispersão aquosa de ácido hialurônico (AH) a baixa rotação. O diâmetro hidrodinâmico médio das nanopartículas não revestidas foi de 152,3 nm, com um índice de polidispersividade médio igual a 0,055. O potencial zeta médio dessas partículas foi -0,678 mV. O diâmetro hidrodinâmico médio das nanopartículas revestidas com AH obtido foi de 196,9 nm, com um índice de polidispersividade médio igual a 0,440. O potencial zeta médio dessas partículas foi de -25,6 mV. Os valores resultantes dessas análises são indicativos da estabilidade das nanopartículas obtidas e da boa reatividade dos monômeros dos cianoacrilatos. Ainda, pelos resultados é possível confirmar a ocorrência do revestimento. Assim, a eficiência do processo de revestimento das nanopartículas pode ser comprovada por meio dos resultados das análises de calorimetria exploratória diferencial (DSC) e pelos resultados das análises de espectroscopia de absorção na região do infravermelho. Para quantificar o fármaco associado às nanopartículas, um método empregando espectrofotometria derivada (ED1) no UV aplicando a técnica do ponto de anulação foi desenvolvido e validado. Tal método possibilitou a eliminação da interferência dos excipientes, o que permitiu a quantificação do AZT na suspensão de nanopartículas com precisão e exatidão adequadas. A porcentagem de fármaco associado às nanoestruturas obtidas pelo método foi de 64%, considerado satisfatório. As nanopartículas foram incorporadas a uma formulação base de gel de Carbopol® 940 que, apresentou estabilidade após ser submetida a diferentes condições de armazenamento, com incidência de luz e variação da temperatura. / Zidovudine (AZT) is still the most widely used drug in the treatment of AIDS, alone or in combination with other antiretroviral drugs, however it is indicated in high doses and has adverse effects that compromise patient compliance to treatment. Thus, a new zidovudine delivery system made of poly (n-butyl-cyanoacrylate) nanoparticles coated with hyaluronic acid (HA) was developed and characterized in order to extend the drug release and reduce its toxicity. The nanoparticles have been widely studied as drug carriers once they remain in circulation for a longer period and, consequently, release the drug gradually. For the polymerization, and, therefore synthesis of nanoparticles, n-butyl-cyanoacrylate and Dextran® were added to 0.1 M HCl (pH 2.5) and stirred at 800 rpm for 1 hour. AZT was added and the reaction was neutralized by the addition of 0.1 M NaOH after 3 more hours of agitation. After filtration the particles were coated by addition of an aqueous dispersion of hyaluronic acid (HA) at low revs. The mean hydrodynamic diameter of non-coated nanoparticles was 152.3 nm with an average polydispersity index of 0.055. The average zeta potential of these particles was -0.678 mV. The average hydrodynamic diameter of the coated nanoparticles was 196.9 nm, presenting an average polydispersity index of 0.440. The average zeta potential of these particles was -25.6 mV. The resulting values of these tests are indicative not only of the stability of the obtained nanoparticles but also the good reactivity of the monomers of cyanoacrylates. Moreover, the results can confirm the occurrence of coating. Thus, the efficiency of the coating process of the nanoparticles can be demonstrated by the results of the analysis of differential scanning calorimetry (DSC) and the results of the absorption spectroscopy in the infrared region. In order to quantify the drug associated with the nanoparticles, a method employing derivative spectrophotometry (ED1) UV applying the zero-crossing technique was developed and validated. This method allowed the elimination of interference of excipientes, allowing the quantification of AZT nanoparticles in suspension with adequate accuracy and precision. The percentage of the drug associated with the obtained nanostructures by the method was 64%. The nanoparticles were incorporated into a Carbopol® 940 gel formulation, which was stable after being subjected to different storage conditions, with incidence of light and temperature variation.

A doença de Chagas é causada pelo Trypanosoma cruzi e acomete milhões de pessoas, principalmente as de baixa renda em países subdesenvolvidos. É considerada uma doença negligenciada, não existindo uma terapia eficaz contra os parasitas na fase crônica da doença. Estudos preliminares demonstraram que o ácido ursólico apresenta atividade tripanocida, entretanto, este fármaco possui baixa solubilidade em água, o que prejudica a sua biodisponibilidade. Com o intuito de viabilizar a terapia com ácido ursólico, as nanopartículas poliméricas são sistemas de liberação promissores, devido a sua capacidade de liberação modificada. Além disso, os sistemas nanoencapsulados destacam-se pela alta eficiência de encapsulação do fármaco, proteção contra degradação, e menor possibilidade de causar toxicidade. O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento e a caracterização de nanopartículas de policaprolactona para a veiculação de ácido ursólico, visando à otimização da terapia da Doença de Chagas. O estudo teve início com o desenvolvimento das nanopartículas poliméricas contendo ácido ursólico. A formulação obtida neste estudo pela técnica da nanoprecipitação apresentou menor valor de tamanho de partícula (173,17±4,20) e índice de polidispersividade (0,09±24,77), com perfil monomodal, potencial zeta de -36 mV e eficiência de encapsulação de 94,1±1,31%. O tamanho das partículas observado na microscopia eletrônica de varredura demonstrou ser compatível com os valores observados nas análises de espalhamento dinâmico de luz, embora tenha apresentado uma característica agregada e ligeiramente esférica. Através da determinação do coeficiente de partição do ácido ursólico foi possível avaliar a alta lipofilicidade do ácido ursólico. Na determinação do coeficiente de solubilidade do ácido ursólico, o lauril sulfato de sódio foi o tensoativo de escolha para o estudo in vitro do perfil de liberação, solubilizando aproximadamente 300 ?g.mL-1 de fármaco, mas não foi possível a realização do estudo in vitro do perfil de liberação, devido a sua característica altamente lipofílica. O estudo da citotoxicidade por ensaio de resazurina mostrou que a formulação escolhida não alterou a viabilidade celular de células LLCMK2, portanto sem toxicidade para o meio biológico, bem como evidenciou a capacidade das nanopartículas poliméricas contendo ácido ursólico de reduzir a viabilidade dos parasitas em aproximadamente 50%. A avaliação da atividade biológica do ácido ursólico em camundongo C57BL/6 infectados com a cepa Y do Trypanosoma cruzi apresentou uma redução acentuada (p<0,001) dos tripomastigotas quando comparados ao grupo I, sugerindo uma liberação sustentada do ácido ursólico nesse modelo de nanopartículas poliméricas. Como conclusão, as nanopartículas poliméricas contendo ácido ursólico podem ser propostas como uma abordagem quimioprofilática da doença de Chagas, considerando a necessidade dessa medida de segurança para pacientes que recebem transfusão sanguínea no Sistema Único de Saúde no Brasil. / Chagas disease is caused by parasite Trypanosoma cruzi and affects millions of lowincome in developing countries and because of that it is neglected by the pharmaceutical industry and there is no effective therapy against parasites in the chronic phase of the disease. Preliminary studies showed that ursolic acid presents tripanocidal activity, however, it has low water solubility, which reduces its bioavailability. Among the existing drug delivery systems, polymeric nanoparticles play a central role, due to their ability to sustain or control the release of drugs. Moreover, nanocoated systems are distinguished by high drug encapsulation efficiency, protection from degradation, and less likely to cause irritation. The aim of this work is development and characterization of the polymeric nanoparticles containing ursolic acid, aiming to optimize the treatment of Chagas disease. The study began with the development of polymeric nanoparticles containing ursolic acid. The formulation obtained in this study by the nanoprecipitation technique showed the lowest particle size (173.17 ± 4.20) and polydispersity index (0.09 ± 24.77), with monomodal profile, zeta potential of -36 mV and encapsulation efficiency was 94.1% ± 1.31. The size of the particles observed by scanning electron microscopy showed to be compatible with the values observed in the analysis of dynamic light scattering, although it had an aggregate and slightly spherical characteristic. By determining the coefficient of ursolic acid partition was possible to evaluate the high lipophilicity of ursolic acid. In determining the solubility coefficient of ursolic acid, sodium lauryl sulfate was the surfactant of choice for studying in vitro release profile, solubilizing approximately 300 ?g.mL-1 of the drug, but it has not been possible to conduct the study in vitro release profile, due to its highly lipophilic character. The study of resazurin cytotoxicity assay showed that the formulation did not alter the cell viability of LLCMK2 cells, and therefore, without toxicity to the biological environment and demonstrated the ability of the polymeric nanoparticles containing ursolic acid to reduce the viability of parasites in approximately 50 %. The evaluation of biological activity of ursolic acid in mice C57BL/6 mice infected with the Y strain of Trypanosoma cruzi showed a marked reduction (p<0.001) of trypomastigotes when compared to group I, suggesting a sustained release of ursolic acid in polymeric nanoparticles model. In conclusion, polymeric nanoparticles containing ursolic acid may be proposed as a chemoprophylactic approach of Chagas disease, considering the need for this safety measure for patients receiving blood transfusion Health System in Brazil.

A zidovudina (AZT) ainda é o fármaco mais empregado no tratamento da AIDS, isoladamente ou em associação a outros antirretrovirais, porém é um fármaco administrado em altas doses e que apresenta efeitos adversos que comprometem a adesão do paciente ao tratamento. Assim, um novo sistema de liberação de zidovudina composto por nanopartículas de poli (n-butil-cianoacrilato) (PBCA) revestidas por ácido hialurônico (AH) foi desenvolvido e caracterizado com o objetivo de prolongar a liberação do fármaco e diminuir sua toxicidade. As nanopartículas têm sido amplamente estudadas como veículo para fármacos por permanecer na circulação por um tempo maior e, portanto, liberar o fármaco de forma prolongada. Para polimerização e, portanto, obtenção das nanopartículas, n-butil-cianoacrilato e Dextran® foram adicionados a HCl 0,1 M (pH 2,5), sob agitação a 800 rpm, por 1 h. O AZT foi adicionado e o processo foi neutralizado com adição de NaOH 0,1M após mais 3 h de agitação. Após filtração as partículas foram revestidas pela adição de uma dispersão aquosa de ácido hialurônico (AH) a baixa rotação. O diâmetro hidrodinâmico médio das nanopartículas não revestidas foi de 152,3 nm, com um índice de polidispersividade médio igual a 0,055. O potencial zeta médio dessas partículas foi -0,678 mV. O diâmetro hidrodinâmico médio das nanopartículas revestidas com AH obtido foi de 196,9 nm, com um índice de polidispersividade médio igual a 0,440. O potencial zeta médio dessas partículas foi de -25,6 mV. Os valores resultantes dessas análises são indicativos da estabilidade das nanopartículas obtidas e da boa reatividade dos monômeros dos cianoacrilatos. Ainda, pelos resultados é possível confirmar a ocorrência do revestimento. Assim, a eficiência do processo de revestimento das nanopartículas pode ser comprovada por meio dos resultados das análises de calorimetria exploratória diferencial (DSC) e pelos resultados das análises de espectroscopia de absorção na região do infravermelho. Para quantificar o fármaco associado às nanopartículas, um método empregando espectrofotometria derivada (ED1) no UV aplicando a técnica do ponto de anulação foi desenvolvido e validado. Tal método possibilitou a eliminação da interferência dos excipientes, o que permitiu a quantificação do AZT na suspensão de nanopartículas com precisão e exatidão adequadas. A porcentagem de fármaco associado às nanoestruturas obtidas pelo método foi de 64%, considerado satisfatório. As nanopartículas foram incorporadas a uma formulação base de gel de Carbopol® 940 que, apresentou estabilidade após ser submetida a diferentes condições de armazenamento, com incidência de luz e variação da temperatura. / Zidovudine (AZT) is still the most widely used drug in the treatment of AIDS, alone or in combination with other antiretroviral drugs, however it is indicated in high doses and has adverse effects that compromise patient compliance to treatment. Thus, a new zidovudine delivery system made of poly (n-butyl-cyanoacrylate) nanoparticles coated with hyaluronic acid (HA) was developed and characterized in order to extend the drug release and reduce its toxicity. The nanoparticles have been widely studied as drug carriers once they remain in circulation for a longer period and, consequently, release the drug gradually. For the polymerization, and, therefore synthesis of nanoparticles, n-butyl-cyanoacrylate and Dextran® were added to 0.1 M HCl (pH 2.5) and stirred at 800 rpm for 1 hour. AZT was added and the reaction was neutralized by the addition of 0.1 M NaOH after 3 more hours of agitation. After filtration the particles were coated by addition of an aqueous dispersion of hyaluronic acid (HA) at low revs. The mean hydrodynamic diameter of non-coated nanoparticles was 152.3 nm with an average polydispersity index of 0.055. The average zeta potential of these particles was -0.678 mV. The average hydrodynamic diameter of the coated nanoparticles was 196.9 nm, presenting an average polydispersity index of 0.440. The average zeta potential of these particles was -25.6 mV. The resulting values of these tests are indicative not only of the stability of the obtained nanoparticles but also the good reactivity of the monomers of cyanoacrylates. Moreover, the results can confirm the occurrence of coating. Thus, the efficiency of the coating process of the nanoparticles can be demonstrated by the results of the analysis of differential scanning calorimetry (DSC) and the results of the absorption spectroscopy in the infrared region. In order to quantify the drug associated with the nanoparticles, a method employing derivative spectrophotometry (ED1) UV applying the zero-crossing technique was developed and validated. This method allowed the elimination of interference of excipientes, allowing the quantification of AZT nanoparticles in suspension with adequate accuracy and precision. The percentage of the drug associated with the obtained nanostructures by the method was 64%. The nanoparticles were incorporated into a Carbopol® 940 gel formulation, which was stable after being subjected to different storage conditions, with incidence of light and temperature variation.

Nos últimos anos, várias espécies de fungos, até então conhecidos como saprófitas do ambiente, têm emergido como importantes patógenos na prática clínica, associados muitas vezes com a resistência aos antimicrobianos disponíveis comercialmente. Dessa forma, o conhecimento de aspectos relacionados à patogenicidade desses micro-organismos, como a formação de biofilme, assim como o perfil de susceptibilidade aos antifúngicos e a novas alternativas terapêuticas faz-se necessário. Uma importante tecnologia neste contexto é a utilização de sistemas nanoestruturados a partir de polímeros biodegradáveis para a veiculação de fármacos. Este trabalho visa verificar em isolados fúngicos emergentes a expressão fenotípica de biofilme através do teste em microplaca de poliestireno e o perfil de susceptibilidade frente a antifúngicos na forma livre e incorporados em sistemas nanoestruturados, através da técnica de microdiluição em caldo. Foram selecionados para o estudo 82 isolados fúngicos potencialmente patogênicos, sendo 26 oriundos do ambiente e 56 procedentes de espécimes clínicos. Quanto à capacidade de formação de biofilme verificou-se que 68 (82,9%) isolados produziram biofilme pelo teste da microplaca, sendo 38 classificados como fortes, 17 como moderados e 13 como fracos produtores. Além disso, observou-se que os isolados clínicos apresentaram maior capacidade de formação de biofilme do que os isolados ambientais. Não houve correlação entre a produção de biofilme e a susceptibilidade aos antifúngicos testados nas células planctônicas. De um modo geral, os fungos foram sensíveis à maioria dos antifúngicos testados neste trabalho. Entretanto, o fluconazol apresentou baixa atividade (CIM≥64μg/mL) para 45% dos isolados avaliados. Com o intuito de investigar o efeito de cetoconazol e de fluconazol associados a nanoestruturas sobre os diferentes fungos apresentados no estudo, também foram desenvolvidas nanocápsulas de poli-ɛ-caprolactona contendo estes fármacos. Análises físico-químicas das nanoestruturas revelaram tamanho médio de partícula variando de 206 nm para as nanocápsulas de cetoconazol (CN) e de 211 nm para as nanocápsulas de fluconazol (FN). Ambas as formulações apresentaram características homogêneas e demonstraram estruturas monodispersas. A eficiência de encapsulação do cetoconazol e do fluconazol nas formulações foi de 86,35 e de 80,5%, respectivamente. Os diversos gêneros investigados parecem se comportar de maneira diferente quando expostos às nanoestruturas dos dois fármacos em estudo, sugerindo que as espécies de Candida poderiam apresentar uma maior susceptibilidade in vitro frente a estas nanoestruturas quando comparadas à forma livre dos antifúngicos em questão. Os resultados obtidos demonstram a potencialidade destas formulações para a veiculação de cetoconazol e fluconazol. Como perspectivas, sugere-se a realização de estudos adicionais para evidenciar o efeito in vitro das nanopartículas sobre os diferentes fungos de importância clínica e ambiental. / In recent years, several fungal species known as environmental saprophytes have emerged as important pathogens in clinical practice, often associated with antimicrobial resistance commercially available. Thus, the knowledge of aspects related to these pathogenic micro-organisms, such as biofilm formation, as well as the profile of susceptibility to antifungal agents and new therapeutic options is necessary. An important technology in this context is the use of nanostructured materials from biodegradable polymers for the placement of drugs. This work aims to examine the emerging fungal isolates in the phenotypic expression of biofilm through the test on polystyrene microplate and the susceptibility profile to antifungals front in the free trade and in the nanostructured systems by the broth microdilution method. In this study, 82 potentially pathogenic fungal isolates were selected, being the 26 from environment originating and the 56 from the clinical specimens. Regarding the ability of biofilm formation was found that 68 (82,9%) isolates produced biofilm by the microplate assay. The isolates were classified as 38 strong, 17 moderate and 13 weak biofilm producers. Moreover, it was noted that clinical isolates showed greater capability for the biofilm formation than the environmental isolates. There was no correlation between the biofilm production and the susceptibility to antifungal agents tested in planktonic cells. In general, the fungi were susceptible of the majority of the antifungal agents tested in this study. However, the fluconazole showed low activity (MIC≥64μg/mL) for 45% of the isolates. In order to investigate the effect of the ketoconazole and the fluconazole associated with nanostructures against different fungi contained in the study, polymeric nanocapsules have also been developed containing these drugs. Physicochemical analyzes showed an average size of nanostructures ranging from 206 nm for the nanocapsules of ketoconazole (CN), and 211 nm for the fluconazole (FN). The formulations showed homogeneous characteristics and demonstrated monodisperse structures. The encapsulation efficiency of ketoconazole and fluconazole in the formulations was 86,35 and 80,5%, respectively. The diverse genera investigated appear to behave differently when exposed to the nanostructures of the two drugs have being studied, suggesting that Candida species could exhibit a greater sensitivity to these nanostructures compared to the free form of antifungal concerned. The results demonstrate the potential of the formulations for the delivery of fluconazole and ketoconazole. As perspectives, we suggest further studies to demonstrate the in vitro effect of the nanoparticles against different fungi from the clinical and the environmental importance.

Orientador: Prof. Dr. Eraldo José Madureira Tavares / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Biossistemas, 2015. / Atualmente, sistemas de liberação de fármacos usando nanotecnologia tem despertado grande interesse, entretanto, uma área frequentemente ignorada pelos pesquisadores de formulações de liberação controlada é o combate de ectoparasitas em gado. Para superar essa deficiência, foram desenvolvidas neste estudo formulações de nanopartículas visando a aplicações para uso tópico. As nanopartículas foram sintetizadas e caracterizadas através da avaliação da taxa de associação, tamanho, potencial zeta e pH. A cinética de permeação de ivermectina na pele foi simulada em células de Franz. As formulações (doze) apresentaram estabilidade adequada e taxas de associação próximas a 100%. Os ensaios de permeação mostraram que a liberação da ivermectina foi alterada e os perfis de liberação variaram entre as formulações. Duas formulações, nanocápsulas de PLA e de PLGA, ambas obtidas por nanoprecipitação, iniciaram a liberação dentro das 32 h de ensaio de permeação. Essas duas nanocápsulas também apresentaram bons resultados de estabilidade, apresentando tamanho relativamente constante, potenciais zeta normalmente abaixo de -30 mV, índice de polidispersão (IPD) abaixo de 0,2 e diminuição de pH aproximadamente dentro de 1 unidade de pH. A cinética de permeação das duas formulações foi avaliada utilizando-se modelos matemáticos tais como Higuchi, difusão em esferas sólidas e cápsulas, cinética de ordem zero, modelos de dissolução e a equação generalizada de Korsmeyer-Peppas. O perfil de liberação dessas nanocápsulas sugere o possível acúmulo do fármaco no miristato de isopropila, que simula o estrato córneo da pele. As demais formulações requerem estudos adicionais para detectar seus perfis de liberação, e poderiam ser úteis para liberações extremamente longas e depender bastante da erosão dos polímeros. Os resultados obtidos nesta pesquisa são promissores como sistema alternativo para o tratamento de ectoparasitas, visando a aplicações veterinárias. / Drug release systems using nanotechnology are currently among the research programs which have aroused great interest, however, a field being frequently ignored by controlled release formulation researches is the fight against cattle ectoparasites. In order to overcome that deficiency, nanoparticle formulations for topical usage were developed in this research. The nanoparticles were synthetized and characterized with respect to association rate, size, zeta potential and pH. Ivermectin permeation kinetics in skin was simulated in Franz cells. The formulations (12) presented adequate stability and rate of association of about 100%. The release assays have shown that the release of ivermectina was modified and the release profiles varied among the formulations. Two formulations, PLA and PLGA nanocapsules, both prepared by nanoprecipitation, started the release during the 32h of the permeation assay. Both nanocapsules also had good stability results, having relatively constant size, zeta potentials usually below -30 mV, polydispersity index (PDI) below 0.2 and pH decrease within 1 pH unit. The release kinetics of both formulations was assessed using mathematical models such as Higuchi, diffusion in solid spheres and in capsules, zero order, dissolution models, and Korsmeyer-Peppas¿s generalized equation. The release profile of these nanocapsules suggests the possible accumulation of the drug in the isopropyl myristate, which simulates de stratum corneum of the skin. The remaining formulations require additional studies to detect their release profiles, and could be useful for extremely long releases and might depend quite a lot on the polymers erosion. The results of this research are promising as an alternative system for the treatment of ectoparasites, aiming for veterinary usage.