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Interacción de un tensioactivo biocompatible con estructuras de interés farmacológico

Benedini, Luciano Alejandro 10 September 2012 (has links)
In this thesis both the behavior of ascorbyl palmitate (Asc16) in solution and monolayers and the behavior of amiodarone (AMI) in solution were studied. Finally, liposomes with Asc16 and AMI were developed. The behavior of aqueous systems of Asc16 with and without different proportions of polyethylene glycol 400 (PEG400) were described. Differential scanning calorimetry (DSC) and polarizing microscopy (MOP) were both used to draw four phase diagrams. The aqueous system below C ~ 0.48 w/w shows hydrated crystals in an isotropic liquid, which become a lamellar liquid crystal when heated. Above this concentration, a cubic liquid crystal appears before the lamellar mesophase. Two different kind of water, other than bulk, using DSC was detected: a first hydration shell, which does not melt and is then undetectable though plausible to infer with DSC; and a second hydration layer. The number of water molecules of this shell decreases as the surfactant concentration increases. Asc16 systems with different propor-tions of PEG400 and water show similar textures to those in the aqueous system. The addition of PEG400 to the Asc16water system shifts the limits of the liquid crystalline domains to lower temperature and surfactant concentration. Neither phases described in this work nor water behavior in Asc16-water systems were found in the literature. The surface behavior of Asc16 was studied by Langmuir monolayers (LM) and Brewster angle microscopy (BAM). Depending on subpha-se conditions Asc16 forms stable monolayers at room tempera-ture and shows phase transition from a liquidexpanded to a liquid-condensed or a crystalline phase. Both condensed phases show preferential growth and small flowerlike domains depending on the charge density. Adsorption (AD) of Asc16 in lipids monolayers have shown that stable mixed monolayers of Asc16 and DMPC that have been formed. These three techni-ques (ML, BAM and AD) were not found to be previously used together to describe bidimensional behavior of Asc16. Low concentrations AMI aqueous systems by many techniques and at various temperatures was studied. The Krafft point (TK) was determined. A partial phase diagram showing the critical micelle concentration (cmc) dependence on temperature, the solubility and a transition between a coacervate and an unstable gel below TK was drawn as a function of tempera-ture. This diagram, with a comprehension of structures for-med close to the Krafft point, was not previously reported in the literature. Liposomes systems of DMPC with Asc16 and DMPC with Asc16 and AMI were studied by generalized pola-rization (GP), size particle and zeta potential determinations. Liposomes stability was analyzed by means of the Derjaguin-Landau-Vervey-Overbeek (DLVO) theory. GP determinations shown that the three different concentrations of Asc16 used in liposomes did not disturbed DMPC membrane organization. Furthermore, modified DLVO theory predicted liposomes stability. The addition of AMI to the liposomes of DMPC plus Asc16 did not significantly affect the aggregates size. Litera-ture reports about either the use of Asc16 to prevent adverse effects produced by AMI or the development of liposomes with AMI and the Asc16 were not found. / En esta tesis se estudio tanto el comportamiento de palmitato de ascorbilo (Asc16) en solución como en monocapas, además del comportamiento de amiodarona (AMI) en solución. Final-mente se desarrollaron liposomas con Asc16 y AMI. Se des-cribió el comportamiento de sistemas acuosos de Asc16 sin y con diferentes proporciones de polietilenglicol 400 (PEG400). Se realizaron cuatro diagramas de fase usando calorimetría diferencial de barrido (CDB) y microscopia óptica de luz polarizada (MOP). Estos sistemas por debajo de ~ 0,48 w/w muestran cristales hidratados en un líquido isotrópico, los cuales se transforman en un cristal líquido laminar cuando son calentados. Por encima de esta concentración aparece un cristal líquido cúbico antes del laminar. Aplicando CDB fueron detectados dos tipos de agua diferente de la libre (bulk): el agua de la primera capa de hidratación, la cual no funde aunque puede ser inferida por CDB y una segunda capa de hidratación, cuyo número de moléculas de hidratación dismi-nuye a medida que aumenta la concentración de surfactante. Los sistemas de Asc16 con diferentes proporciones de PEG400 y agua muestran texturas similares a las del sistema Asc16 agua. La adición de PEG400 al sistema acuoso cambia los límites de existencia de los dominios de cristales líquidos hacia menores temperaturas y concentraciones de surfactante. To-das las fases descriptas en este trabajo además del compor-tamiento del agua en el sistema Asc16 agua no habían sido informadas en bibliografía previamente. El comportamiento superficial de Asc16 fue estudiado mediante monocapas de Langmuir (ML) y microscopia de ángulo de Brewster (BAM). Dependiendo de las condiciones de la subfase el Asc16 forma monocapas estables a temperatura ambiente las cuales mues-tran una transición de fase de líquido-expandido a líquido-condensado o a fase cristalina. Ambas fases condensadas muestran un crecimiento característico preferencial y peque-ños dominios en forma de flores dependiendo de la densidad de carga. La adsorción (AD) de Asc16 en monocapas fosfolipídi-cas ha mostrado la formación de monocapas mixtas estables de Asc16 y dimiristoilfosfocolina (DMPC). Estas tres técnicas (ML, BAM Y AD) no habían sido utilizadas en conjunto para describir el comportamiento bidimensional del Asc16. Siste-mas acuosos de AMI a bajas concentraciones fueron estudia-dos por diferentes técnicas a diversas temperaturas. Se deter-minó el punto de Krafft (TK). Se realizó un diagrama de fase parcial mostrando la dependencia de la concentración micelar crítica (cmc) con la temperatura; la solubilidad y mostrando una transición entre un coacervato y un gel inestable por debajo de la TK en función de la temperatura. Este diagrama, con una comprensión de las estructuras formadas en las cercanías del punto de Krafft, no había sido informado ante-riormente en la bibliografía. Sistemas liposomales de DMPC con Asc16 y de DMPC con Asc16 y AMI fueron estudiados por diferentes técnicas: polarización generalizada (GP), tamaño de partícula y potencial zeta. La estabilidad de los liposomas fue analizada por medio de la teoría Derjaguin-Landau-Vervey-Overbeek (DLVO). Las determinaciones de GP mostraron que las tres diferentes concentraciones de Asc16 usadas en los liposomas no perturbaron la organización de la membrana de DMPC. Además, una modificación de la teoría DLVO predijo la estabilidad de los liposomas. La adición de AMI a los liposo-mas de DMPC y Asc16 no modificó significativamente el tamaño de los agregados. No se ha encontrado información bibliográfica acerca del uso de Asc16 para prevenir los efectos adversos producidos por la AMI ni del desarrollo de liposomas con AMI y el Asc16.
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Efecto del retinol palmitato y β-Caroteno sobre la biodisponibilidad de hierro no hemínico en mujeres en edad fértil

Pomarolli Rizzoli, Giannina 11 1900 (has links)
Tesis para optar al grado de Magíster en Nutrición y Alimentos con Mención en Nutrición Humana / RESUMEN Introducción: La anemia por deficiencia de hierro y deficiencia de vitamina A afectan a más del 30% de la población global, siendo lactantes, niños mujeres en edad fértil y embarazadas los grupos más vulnerables. Como consecuencia, en múltiples países se han instaurado políticas de fortificación de alimentos donde coexiste el hierro con vitamina A, siendo el efecto de esta interacción controversial. Objetivo: Evaluar el efecto de retinol palmitato y β-caroteno a dos concentraciones diferentes sobre la absorción intestinal de hierro no hemínico en mujeres en edad fértil. Metodología: Ensayo experimental, transversal, en bloque, donde cada sujeto fue control de sí mismo. Participaron 13 mujeres (edad promedio: 39,8 ± 3,7 años) aparentemente sanas quienes recibieron una dosis de retinol palmitato (1,832 mg) y dos dosis de β-caroteno (1,874 mg y 3,748 mg respectivamente). Se determinó la biodisponibilidad de hierro no hemo antes y después de la intervención. Se utilizaron los trazadores 55Fe y 59Fe para medir biodisponibilidad de hierro y ANOVA de una vía para determinar diferencias significativas a los promedios de la absorción del hierro. Resultados: El promedio geométrico (rango ± 1 DE) de la absorción basal de hierro de los sujetos estudiados fue 14,91% (4,08-54,48). El porcentaje de absorción de hierro aumenta a 16,74% (3,01-92,96) cuando se adiciona 1,832 mg de retinol palmitato y a 18,05% (8,88-36,71%) y 23,71% (9,63-58%) al adicionar 1,874 mg y 3,748 mg β-caroteno respectivamente. Al aplicar ANOVA no se encontraron diferencias significativas. Conclusión: Vitamina A como retinol palmitato y β-caroteno no modificaron la absorción del hierro no hemínico. / SUMMARY Introduction: Iron deficiency anemia and vitamin A deficiency affects more than 30% of the global population. Infants, children, women of childbearing age and pregnant women, are the most vulnerable groups. Many countries have established food fortified program which coexists iron with vitamin A, being controversial the effect of this interaction. Objective: To evaluate the effect of retinyl palmitate and β-carotene at two different concentrations on the intestinal absorption of non-heme iron in women of childbearing age. Methodology: Experimental, controlled, in block study, where each subject was self-control test. Participants 13 women (age: 39.8 ± 3.7 years) who were apparently healthy received a dose of retinyl palmitate (1.832 mg) and two doses of β-carotene (1.874 mg and 3.748 mg respectively). Non- heme iron bioavailability was determined before and after intervention. The tracers 55Fe and 59Fe were used to measure iron bioavailability and one-way ANOVA to determine significant differences repeated averages samples iron absorption. Results: The geometric mean (range ± 1 SD) of the basal iron absorption with soybean oil study subjects was 14.91% (4.08 to 5.48). The percentage of absorption of iron is increased to 16.74% (from 3.01 to 92.96) when 1.832 mg of retinol palmitate is added, and is increased to 18.05% (from 8.88 to 36.71%) and 23.71% (9.63 to 58.0%) by adding 1.874 mg and 3.748 mg β-carotene respectively. When applying ANOVA no significant differences were found Conclusion: Vitamin A as retinyl palmitate and β-carotene did not change the absorption of non-heme iron.
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Fotoestabilidade e fototoxicidade de avobenzona e palmitato de retinila associados a diferentes fotoestabilizadores / Photostability and phototoxicity of avobenzone and vitamin A associated with different light stabilizers

Scarpin, Marcela Silva 21 November 2017 (has links)
Os filtros solares formam a base da indústria cosmética de proteção solar. Estas substâncias podem absorver ou refletir a radiação UV. Por essa radiação provocar danos à pele, fotoenvelhecimento, câncer, é necessário o uso de protetores solares. Com isso, nas últimas décadas, as formulações cosméticas passaram a ser acrescidas dessas substâncias, que protegem a pele do consumidor contra a radiação UV. As vitaminas também passaram a ser adicionadas à a formulações fotoprotetoras para atuarem como antioxidantes. No entanto, os filtros sofrem degradação na presença de luz (fotodegradação), além disso, sua combinação com vitaminas pode levar à formação de intermediários reativos os quais podem provocar dermatites de contato e reações fototóxicas na pele. A comunidade científica tem se empenhado para a utilização de testes alternativos ao uso de animais de experimentação, sendo que o teste de fototoxicidade 3T3 NRU PT (Neutral red uptake), em cultura de fibroblastos, tem sido o preconizado para essa finalidade. Assim, o objetivo deste trabalho é avaliar a fotoestabilidade e fototoxicidade da avobenzona e palmitato de retinila associadas a diferentes fotoestabilizadores, por meio do uso de cromatografia liquida de alta eficiência (CLAE) e cultura de fibroblastos em monocamadas, respectivamente. Para tal, foram desenvolvidas formulações fotoprotetoras contendo os filtros solares avobenzona (AVO) e metoxicinamato de etilexila (MTX) acrescidos ou não de palmitato de retinila (Pr), e de fotoestabilizadores (tris tetrametilhidroxipiperidiol - TTMHP, etilhexil metoxicrileno - EHMCR e Tris-bifenil Triazina - TBFT), que foram utilizados para melhorar a sua fotoestabilidade. Os resultados de fotoestabilidade por CLAE demonstraram que a avobenzona, o metoxicinamato de etilexila e o palmitato de retinila foram considerados fotoinstáveis, porém a adição do fotoestabilizador EHMCR melhorou a fotoestabilidade das mesmas. Já o fotoestabilizador TBFT e TTHMP melhoraram a fotoestabilidade da associação de filtros sem a presença do palmitato de retinila. As análises por espectrofotometria demonstraram que a inclusão do TBFT na associação de filtros (FB3) e a inclusão do EHMCR na associação de filtros e o palmitato de retinila (FB2Pr), melhoraram a fotoestabilidade de suas respectivas formulações. A fototoxicidade das associações de filtros solares, estabilizadores e palmitato de retinila foi avaliada por meio do uso de cultura de fibroblastos 3T3, que foi submetida à radiação UVA para a determinação da viabilidade celular na presença e ausência da radiação seguindo recomendações da OECD TG 432. Os resultados obtidos nos sugerem que, no estudo de fototoxicidade, a AVO e TBFT apresentaram potencial fototóxico. As associações contendo os filtros AVO e MTX, acrescidos ou não de Pr (C1C e C1PrC) foram consideradas fototóxicas. Quanto à adição dos fotoestabilizadores, observou-se que a adição dos fotoestabilizadores TBFT e EHMCR à associação de AVO, MTX também foi considerada fototóxica (C2 e C3, respectivamente). Entretanto a adição do fotoestabilizador EHMCR à associação AVO, MTX e Pr, foi considerada não fototóxica. Já a inclusão dos fotoestabilizadores TTMHP e TBFT à associação contendo AVO, MTX, Pr (C3Pr e C4Pr) foram consideradas fototóxicas. / Sunscreens form the basis of cosmetic sun protection industry. These substances can absorb or reflect UV radiation. The radiation causes UV-induced damages to the skin, photoaging, cancer; therefore the use of sunscreen is necessary. In recent decades, the cosmetic formulations are now added of those substances which protect the consumer\'s skin against UV radiation. Vitamins also began to be added to the photoprotective formulations to act as antioxidants. However, the filters are degraded in the presence of light (photodegradation), moreover, the combination with vitamins can lead to the formation of reactive intermediates which can cause contact dermatitis and phototoxic skin reactions. The scientific community has been engaged in the use of alternative assays to replace animal experimentation, and the 3T3 NRU phototoxicity test (Neutral Red Uptake) in fibroblasts culture, has been recommended for this purpose. The objective of this study is to evaluate the photostability and phototoxicity of avobenzone and vitamin A associated with different photostabilizers, through the use of high performance liquid chromatography (HPLC) and culture of fibroblast in monolayers, respectively. For this, were developed photoprotective formulations containing avobenzone (AVO) and ethylhexyl methoxycinnamate (MTX) with or without the presence of vitamin A palmitate (Pr), and photostabilizers (Tris Tetramethylhydroxypiperidinol Citrate - TTMHP, ethylhexyl methoxycrylene - EEMC, Tris-Biphenyl Triazine - TBFT ), which were used to enhance the sunscreens photostability. The results of photostability by HPLC demonstrated that avobenzone, ethylhexyl methoxycinnamate and retinyl palmitate were considered photounstable, but the addition of the EHMCR improved their photostability. The TBFT and TTHMP improved the photostability of the association of sunscreens without the retinyl palmitate. Results by spectrophotometry demonstrated that the TBFT inclusion in the association of sunscreens (FB3) and EHMCR inclusion with the association of sunscreens and retinyl palmitate (FB2Pr) improved the photostability of their respective formulations. Phototoxicity of sunscreens combinations, photostabilizers, and vitamin A was evaluated by using 3T3 fibroblasts culture, which has been subjected to UVA radiation for the determination of cell viability in the presence and absence of radiation, according to OECD TG 432. The results suggest that, in phototoxicity study, AVO and TBFT presented phototoxic potential. Combinations containing AVO and MTX filters, added or not of Pr (C1C and C1PrC) were considered phototoxic. Regarding the addition of the photostabilizers, it was observed that the addition of TBFT and EHMCR photostabilizers to the combination of AVO, MTX was also considered phototoxic (C2 and C3). However, the addition of EHMCR to AVO, MTX and Pr was considered non-phototoxic. The inclusion of the TTMHP and TBFT photostabilizers in the combination containing AVO, MTX, Pr (C3Pr and C4Pr) were considered phototoxic.
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Desenvolvimento e caracterização físico-química de sistemas líquido cristalinos contendo palmitato de retinol: quantificação química, avaliação da atividade antioxidante, estudos de liberação e bioadesão in vitro

Oliveira, Paula Lacerda [UNESP] 22 March 2011 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-03-22Bitstream added on 2014-06-13T18:50:46Z : No. of bitstreams: 1 oliveira_pl_me_arafcf.pdf: 2094182 bytes, checksum: 926895d5e73c0de69bc13d5a0444ffcd (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / As hipóteses mais modernas baseiam o processo de envelhecimento cutâneo em duas teorias: o intrínseco (ou cronológico) e o extrínseco (ou fotoenvelhecimento). Tanto no envelhecimento intrínseco como no extrínseco, as principais alterações da pele são caracterizadas por formação de rugas, flacidez e perda da elasticidade. O palmitato de retinol (PR) é um análogo sintético da vitamina A indicado topicamente para prevenir ou retardar algumas mudanças estruturais e funcionais da pele associadas ao processo de envelhecimento cutâneo, porém é um princípio ativo que apresenta estabilidade química limitada frente à umidade, oxigênio, ácidos, metais e exposição à luz. Assim, o objetivo deste trabalho foi desenvolver um sistema líquido-cristalino à base de silicone para a liberação prolongada e maximização da estabilidade do palmitato de retinol. Utilizando-se o método de titulação da fase aquosa, foram construídos dois diagramas ternários de fases, ambos constituídos por Procetyl AWS® (tensoativo) e água e por silicone DC 5330® (fase oleosa no diagrama 1) ou silicone DC 5329® (fase oleosa no diagrama 2). Nos estudos de estabilidade preliminar, as formulações do diagrama 1 (A, B, C e D) e do diagrama 2 (E, F, G e H) foram avaliadas nos seguintes estudos: microscopia de luz polarizada, centrifugação, pH, condutividade eletrolítica, índice de refração e reologia. Dentre estas formulações estudas preliminarmente, a formulação GPR foi selecionada para ser conduzida aos estudos posteriores após a incorporação de 1% do princípio ativo, pois demonstrou a formação de fases líquido-cristalinas evidenciadas sob luz polarizada no microscópio óptico, apresentou-se compatível com o pH fisiológico da pele, apresentou pequeno coeficiente de variação das medidas realizadas referentes aos parâmetros físico- químicos e menor capacidade de desestruturar... / Current hypotheses based on the process of skin aging in two theories: the intrinsic (or chronological) and extrinsic (or photoaging). Both in the extrinsic as intrinsic aging, the main skin disorders are characterized by wrinkles, flaccidity and loss of elasticity. Retinyl palmitate (RP) is a synthetic analogue of vitamin A given topically to prevent or delay some structural and functional changes of the skin associated with aging, but is an active principle that has limited chemical stability against moisture, oxygen, acids , metals and exposure to light. Thus, the aim of this study was to develop liquid crystalline system silicon-based for extended release and maximizing the stability of retinyl palmitate in order to optimize the use of topically active principle in the prevention and / or mitigation of aging skin. Using the method of titration of the aqueous phase, was built two ternary phase diagrams, both consist of Procetyl AWS ® (surfactant) and water and silicone DC 5330 ® (oil phase diagram 1) or silicone DC 5329 ® (phase oil in diagram 2). In preliminary studies of stability, the formulations of the diagram 1 (A, B, C and D) and the formulations of the diagram 2 (E, F, G and H) were evaluated in the following studies: polarized light microscopy, centrifugation, pH, electrolitic conductivity, refraction index and rheology. Among these formulations studied preliminarily, the formulation G RP-loaded was selected to be conducted to further studies, since it showed the formation of liquid crystalline phases evidenced by polarized light in an optical microscope, presented consistent with the physiological pH of skin, had a small coefficient of variation of measurements related to the physicochemical and less ability to disrupt the lipid bilayer of the skin due to have a lower concentration of surfactant. The validated analytical methodology for chemical quantification of retinyl... (Complete abstract click electronic access below)
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Desenvolvimento e caracterização físico-química de sistemas nanoestruturados contendo palmitato de retinol: controle microbiológico, avaliação da segurança e eficácia no tratamento do envelhecimento cutâneo

Chorilli, Marlus [UNESP] 03 December 2007 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-12-03Bitstream added on 2014-06-13T18:43:04Z : No. of bitstreams: 1 chorilli_m_dr_arafcf.pdf: 6828214 bytes, checksum: e7f3732e2e09e7a3c509d1c9cc6b1d5e (MD5) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / O estudo de sistemas nanoestruturados tem chamado a atenção de um número cada vez maior de pesquisadores das áreas farmacêutica e cosmética, devido às inúmeras vantagens conferidas, como aumento da estabilidade e eficácia de princípios ativos. Os efeitos desses sistemas na pele são dificilmente relatados na literatura científica. Os objetivos deste trabalho foram: desenvolver e caracterizar fisico-quimicamente sistemas nanoestruturados contendo palmitato de retinol (PR); realizar os testes de estabilidade preliminares (TEP) para as formulações selecionadas; realizar o controle microbiológico bem como o teste de desafio para eficácia conservante para as formulações empregadas; verificar o efeito irritativo das formulações segundo escala de Draize e por análise histológica, além de avaliar a eficácia das formulações no tratamento do envelhecimento cutâneo. As formulações preparadas com silicone fluido de co-polímero glicol (SFCG), poliéter funcional siloxano (PFS) e água (S1) e com adipato de diisopropila, PFS e água (S4) apresentaram fases líquido-cristalinas do tipo lamelar. Os TEPs evidenciaram que as formulações F1, F2 e F3 de todos os sistemas desenvolvidos se mantiveram estáveis durante o período do estudo. As formulações do sistema S1 apresentaram maior formação e estabilidade de cristais líquidos no decorrer do experimento, sendo selecionadas para incorporação de PR. As formulações F1, F1v, F4 e F4v do sistema S1 e a formulação F5 do sistema S4 apresentaram-se como fluidos pseudoplásticos não–Newtonianos. A formulação F5 foi a mais tixotrópica, seguido pelas formulações F1v e F1. As condições de armazenamento, de acordo com os ensaios de escoamento e mecânicodinâmicos, interferem na estruturação do sistema. As formulações F1, F1v, F4 e F4v não apresentaram contaminação microbiana... / The study of nanostructured systems has interested an inreasing number of pharmaceutical and cosmetic areas researchers, due to the great advantage, as increase of the stability and effectiveness of active substances. The effects of those systems in the skin poorly reported on the scientific literature. The aims of this work were: to develop and to characterize physicochemically nanostructured systems containing retynil palmitate (RP); to carry out a preliminary stability tests (PST) for the selected formulations; to carry through the microbiological control as well the challenge test for preservative effectiveness for the used formulations; to evaluate the irritation effect of the formulations according to Draize scale and histological analysis, besides to evaluate the effectiveness of the formulations in the treatment of the cutaneous aging. The formulations prepared with silicon glycol copolymer (SGC), polyether functional siloxane (PFS) and water (S1) and with diisopropyl adipate, PFS and water (S4) presented liquid-crystalline phases with lamellar arrangement. The PST evidenced that the formulations F1, F2 and F3 of all the developed systems remained stable throughout the period of study. The formulations of the S1 system presented higher formation of liquid crystals and better stability, being selected for incorporation of RP. The formulations F1, F1v, F4 and F4v of the S1 system and the formulation F5 of the S4 system presented as not- Newtonian pseudoplastic fluids. The formulation F5 was the most thixotropic, followed by the formulations F1v and F1. The storage conditions, in accordance with draining and mechanicdynamic assays, interfere with the structure of the system. The formulations F1, F1v, F4 and F4v did not present microbiological contamination, evidenced by the estimate of the number of viable microorganisms and by the presence... (Complete abstract click electronic access below)
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BIOMETRIA CUTÂNEA COM FORMULAÇÕES SEMISSÓLIDAS CONTENDO NANOCÁPSULAS DE PALMITATO DE ASCORBILA

Silva, Ana Paula Tasquetto da 29 March 2012 (has links)
Made available in DSpace on 2018-06-27T18:56:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Ana Paula Tasquetto da Silva.pdf: 1732740 bytes, checksum: 47edd54cda91b699dcfb391a5d278658 (MD5) Ana Paula Tasquetto da Silva.pdf.jpg: 3416 bytes, checksum: 36b42ef9fce8470da16904c695c43fe1 (MD5) Previous issue date: 2012-03-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Aging is a natural occurring process in our body, resulting in a series of structural changes in our skin, such as transepidermal water loss, senile xerosis (dry skin) and hyperpigmentation disorders. Vitamin C is a powerful antioxidant and have ability to inhibit melanogenesis, and skin bleaching agent. However, his low stability is a serious limitation. Thus, ascorbyl palmitate (AP), lipid-soluble derivative, appears as a promising agent for incorporation in topical formulations. Thus, this study aim to develop, characterize and determine the physical-chemical stability of topical semisolid formulations containing nanocapsules of the ascorbyl palmitate, with the oily nucleus of the Rosehip oil. Associated to this, the safety of the active in vivo by non-invasive biophysical analysis was verified. Suspensions containing the PA associated to the nanocapsules (NCPA) and suspensions without the active (NCBC) were developed and characterized, and stability was evaluated for 90 days (25 °C ± 2 °C and 3 °C ± 2 °C). Inicially, the NCPA suspensions presented content equal to 82,95 %, pH 4,21, average particle diameter of 269,7 nm, polydispersity index of around 0,2 and zeta potential of -47,03 mV. After, the active in the free form (GPA) and associated to the nanocapsules (GNCPA) were incorporated in semi-solid basis of Carbopol® gel and stored, for 90 days, for stability studies, by determination of the pH, active content quantification, organoleptic characteristics determination, viscosity determination and spreadability. All formulations presented slightly acidic pH and a homogeneous aspect. We obtained a higher concentration of active GNCPA, suggesting that nanocapsules may exert a greater protection of the PA. However, in both formulations in different temperatures, after 90 days analysis a decrease was observed and the GNCPA remain with a higher concentration of PA. Regarding to the rheological behavior, independently of drug dispersion, all formulations showed a non-Newtonian character and pseudoplastic behavior together with an adequate spreadability during the analysis period. For the bioengineering skin measurements, twenty healthy volunteers were selected, and during 90 days, every week, were performed biometric skin tests including stratum corneum water content (hydration), pH, transepidermal water loss, color and erythema. According to the results observed in relation to the determination of skin hydration, there was pronounced reduction (24 %) of the values of the stratum corneum water content in the areas treated with GPA, while GNCPA obtained an increased in hydration (21 %). The skin pH values not change significant during the experiment for both formulations, and this values are into the satisfactory limits for the use in topical products. We observed an increase in transepidermal water loss for both gels, however, to the GPA, this increased was slightly larger (39 %). Thus, it was evident that the nanocapsules have a tendency to avoid the transepidermal water loss, favoring the skin hydration degree and maintain the integrity of the stratum corneum. In the results obtained for melanin content, there was a decrease in this parameter during the experiment for both formulations, being more pronounced in GNCPA (23 %). The GNCPA and GPA did not cause erythema, configuring security in the use of these formulations. / O envelhecimento é um processo que ocorre naturalmente em nosso organismo, resultando em uma série de mudanças estruturais em nossa pele, como a perda transepidérmica de água, aparecimento de xerose senil (pele seca) e distúrbios de hiperpigmentação. A vitamina C é um poderoso antioxidante e possui comprovada capacidade de inibição da melanogênese, torna-se um agente clareador cutâneo. Entretanto, sua baixa estabilidade é uma séria limitação. Assim, o palmitato de ascorbila (PA), seu derivado lipossolúvel, surge como um promissor agente para incorporação em formulações tópicas. Desta forma, o presente trabalho teve como objetivo desenvolver, caracterizar e determinar a estabilidade físico-química de formulações tópicas semissólidas contendo nanocápsulas de palmitato de ascorbila, tendo como núcleo oleoso o óleo de rosa mosqueta. Associado a isso, foi verificada a segurança do ativo in vivo, através de ensaios de biometria cutânea. Foram desenvolvidas e caracterizadas suspensões contendo PA associado à nanocápsulas (NCPA) e uma suspensão de nanocápsulas sem o ativo (NCBC), sendo que a estabilidade foi avaliada durante 90 dias (25 ºC ± 2 ºC e 3 ºC ± 2 ºC). As suspensões de NCPA apresentaram inicialmente um teor de 82,95 %, pH 4,21, diâmetro de partícula de 269,7 nm, índice de polidispersão em torno de 0,2 e potencial zeta de -47,03 mV. Posteriormente, foram incorporados em bases semissólidas de gel de Carbopol® o ativo na forma livre (GPA) e associado à nanocápsulas (GNCPA), sendo armazenados, por 90 dias, para estudo de estabilidade, através das determinações de pH, quantificação do teor de ativo, determinação das características organolépticas, determinação da viscosidade e espalhabilidade. Todas as formulações apresentaram inicialmente um pH levemente ácido e um aspecto homogêneo. Obteve-se uma maior concentração de ativo no GNCPA, sugerindo que as nanocápsulas possam estar exercendo uma maior proteção do PA. 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 GNCPA permaneceu com uma maior concentração de PA. Quanto aos aspectos reológicos, independente da forma de dispersão do fármaco, as formulações apresentaram um caráter não-newtoniano e comportamento pseudoplástico, e uma espalhabilidade adequada durante todo o período de análise. Para o ensaio de biometria cutânea, foram selecionados vinte voluntários saudáveis, sendo que a cada semana foram realizados testes de avaliação do conteúdo aquoso do estrato córneo (hidratação), pH, perda transepidérmica de água, melanina e eritema, durante 90 dias. De acordo com os resultados observados com relação à determinação da hidratação cutânea, observou-se uma redução mais pronunciada (24 %) dos valores do conteúdo aquoso do estrato córneo nas regiões tratadas com GPA, enquanto que com o GNCPA obteve-se um aumento na hidratação (21 %). Os valores de pH cutâneo não sofreram alterações significativas durante o experimento para ambas formulações, sendo que estes valores encontram-se dentro dos limites considerados satisfatórios para o uso de produtos tópicos. Foi observado um aumento na perda transepidérmica de água para ambos os géis, entretanto, para o GPA este aumento foi um pouco maior (39 %). Desta forma, evidenciou-se que as nanocápsulas apresentam uma tendência para evitar a perda transepidérmica de água, o que favorece o grau de hidratação cutânea e mantêm a integridade do estrato córneo. Nos resultados obtidos para conteúdo de melanina, verificou-se uma redução deste parâmetro no decorrer do experimento para ambas as formulações, sendo mais pronunciado no GNCPA (23 %). Os GNCPA e GPA não causaram eritema, configurando a segurança na utilização destes produtos.
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AVALIAÇÃO DO EFEITO TIPO-ANSIOLÍTICO E TIPO-ANTIDEPRESSIVO DE NANOCÁPSULAS CONTENDO PALMITATO DE ASCORBILA EM CAMUNDONGOS

Ferreira, Carla Fontoura 24 April 2013 (has links)
Made available in DSpace on 2018-06-27T18:56:36Z (GMT). No. of bitstreams: 3 Carla Fontoura Ferreira.pdf: 1524660 bytes, checksum: f2627eb8bff1b2efacf130f3ea886cab (MD5) Carla Fontoura Ferreira.pdf.txt: 136087 bytes, checksum: 01a470496da5934a73509102fa059e17 (MD5) Carla Fontoura Ferreira.pdf.jpg: 3323 bytes, checksum: a5e51d047568f2121c8ad80ee83f6f23 (MD5) Previous issue date: 2013-04-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Depression and anxiety are psychiatric disorders and present psychological, behavioral and physiological symptoms. As for anxiety and depression treatment, the major problem found is the deficiency on drugs that associate the high effectiveness, high bioavailability and low side effects. Therefore, the L-ascorbil-6-palmitato (PA) associated with nanoparticles could be an inovative alternative for these disorders treatment. In this context, the objective of this study was to evaluate the antidepressant- and anxiolytic-like effects of AP-loaded nanocapsules in different depression and anxiety models on mice. Moreover, we verified the involvement of Na+, K+ -ATPase activity in brain. Animals were divided in 3 groups; group I: control; group II: nano and group III: free. Animals were pretreated intragastrically (i.g) by 24, 48, 72 or 96 hours before of behavioral tests. Group I were pretreated with suspensions containing blank nanocapsules, group II received AP-loaded nanocapsules (30 mg/kg) and group III received free PA (30 mg/kg). In order to evaluate animals locomotor and exploratory activity it was taken the open field test. The forced swimming and tail suspension tests ware used in order to evaluate the antidepressive-type effect, while the elevated plus maze and light/dark box tests were used in order to verify the anxiolytic-type effect. After behavioral tests, animals were killed and brains were removed to determinate Na+, K+ -ATPase activity. Results showed that pretreatment of 24 from 96 hours with AP-loaded nanocapsules reduced the immobility time in forced swim, while free PA in reduced the immobility time with 24 and 48 hours of pretreatment. In the tail suspension tests, AP-loaded nanocapsules and free form reduced the immobility time of 24 to 96 hours of pretreatment. In the elevated plus maze, there was an increase of the number of jump in the pretreated of 48 hours with AP-loaded nanocapsules. No change was observed in the other parameters and groups in this test. In the light/dark box test, all time of pretreatment with AP-loaded nanocapsules increased the latency time for the first entry in the dark compartment and time that the animal remained in the light compartment. Furthermore, no change was found in the Na+, K+-ATPase activity in brains of mice. In the open field test there was no change in animals locomotor and exploratory activity in any of the times tested and groups analyzed. Therefore, we concluded that the AP-loaded nanocapsules showed anxiolytic-like effect. Moreover, AP-loaded nanocapsules and free form presented antidepressant-like effect, but the effect of nanocapsules was more prolonged. Na+, K+-ATPase activity was not involved in the pharmacological effects. / A depressão e a ansiedade são transtornos psiquiátricos que apresentam sintomas psicológicos, comportamentais e fisiológicos. Quanto ao tratamento da ansiedade e da depressão, o maior problema encontrado é a deficiência de fármacos que associem alta eficácia, alta biodisponibilidade e baixos efeitos colaterais. Assim, o L-ascorbil-6-palmitato (PA) associado às nanopartículas poderia ser uma alternativa inovadora para o tratamento desses transtornos. Neste contexto, o presente estudo teve como objetivo avaliar o efeito tipoantidepressivo e ansiolítico de nanocápsulas contendo PA, em diferentes modelos de depressão e ansiedade em camundongos. Além disso, foi verificado o envolvimento da atividade da enzima Na+, K+-ATPase cerebral no efeito farmacológico. Os animais foram divididos em 3 grupos: grupo I: controle; grupo II: nano e grupo III: livre. Os pré-tratamentos dos animais foram 24, 48, 72 ou 96 h antes da realização dos testes comportamentais, pela via intragástrica (i.g). Os animais do grupo I foram pré-tratados com suspensões contendo nanocápsulas brancas, do grupo II receberam PA nanoencapsulado (30 mg/kg) e do grupo III foram pré-tratados com o PA na forma livre (30 mg/kg). Para avaliar a atividade locomotora e exploratória dos animais foi realizado a teste do campo aberto. Os testes do nado forçado e da suspensão da cauda foram utilizados para avaliar o efeito tipo-antidepressivo, enquanto os testes do labirinto em cruz elevada e do claro/escuro foram utilizados para verificar o efeito tipo-ansiolítico. No final dos testes comportamentais, os animais foram sacrificados e os cérebros removidos para verificar a atividade da enzima Na+, K+-ATPase. Os resultados desse estudo demonstraram uma redução do tempo de imobilidade no teste do nado forçado nos animais pré-tratados com nanocápsulas de PA nos tempos de 24 a 96 h, enquanto o PA na forma livre reduziu o tempo de imobilidade apenas nos pré-tratamentos de 24 e 48 h. Enquanto que no teste da suspensão da cauda, tanto o fármaco nanoencapsulado quanto na forma livre apresentaram uma redução no tempo de imobilidade de 24 a 96 h. No teste da cruz elevada, houve um aumento no número de espiadas nos animais pré-tratados 48 h com as nanocápsulas de PA. Os outros parâmetros e os demais grupos analisados neste teste não apresentaram alterações. No teste do claro-escuro, as nanocápsulas de PA aumentaram o tempo de latência para a primeira entrada do animal no compartimento escuro em todos os tempos de pré-tratamentos e também aumentaram o tempo que o animal permaneceu no compartimento claro. No teste do campo aberto não houve modificação na atividade locomotora e exploratória dos animais, em nenhum dos tempos testados e grupos analisados.Além disso, nenhuma diferença significativa foi encontrada na atividade Na+, K+-ATPase em nenhum dos tempos de pré-tratamento no cérebro dos camundongos. Com isso, pode-se concluir que as nanocápsulas contendo PA apresentaram efeito tipo-ansiolítico, enquanto o PA na forma livre não apresentou esse efeito. Além disso, tanto o PA na forma livre quanto o encapsulado apresentaram efeito tipo-antidepressivo, porém o efeito das nanocápsulas de PA foi mais prolongado. Também, descartou-se o envolvimento da Na+, K+-ATPase nos efeitos farmacológicos obtidos.
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SÍNTESE, CARACTERIZAÇÃO, ESTABILIDADE E PERMEABILIDADE CUTÂNEA DE NANOCÁPSULAS POLIMÉRICAS CONTENDO PALMITATO DE RETINILA PARA O TRATAMENTO DO ENVELHECIMENTO FACIAL Santa Maria, RS 2013

Sparemberger, Raquel Marchetti 26 September 2013 (has links)
Submitted by MARCIA ROVADOSCHI (marciar@unifra.br) on 2018-08-16T18:25:21Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_RaquelMarchettiSparemberger.pdf: 3279182 bytes, checksum: 40d4f846480eed6bf16844f3bd8e0216 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-16T18:25:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_RaquelMarchettiSparemberger.pdf: 3279182 bytes, checksum: 40d4f846480eed6bf16844f3bd8e0216 (MD5) Previous issue date: 2013-09-26 / industry for the topical treatment of acne, and also skin aging. Several scientific studies confirm the effectiveness of PR in alleviating the signs of skin aging such as softening of wrinkles and improving the appearance of sagging skin. However, retinoids have serious adverse symptoms for topical use such as reduced skin hydration, prurience and local irritation. Apart from these adverse effects PR is a vitamin chemical unstable and may undergo changes in its chemical structure when exposed to ultraviolet radiation (UV) and heat. With the aim of reducing the adverse effects of topical application of Vitamin A and at the same time protecting it against chemical degradation. Nanoencapsulation is a possibility to stabilize and increase the efficiency of PR. The polymeric nanoparticles (NP) are vesicles formed by a nanometric biodegradable polymeric wall and anoily core, they allow the reduction of the dosing and also allow vitamin to act on lower layers of the skin and not just the surface as in ordinary formulations, this is because they act as drug delivery vehicles. The objective of this research was the development of NP quality and high stability they can overcome the superficial layers of the skin and reach the deeper skin tissues so that stimulates the synthesis of structural proteins, which during the process of skin aging present physiologically less activity and are responsible for the signs of skin aging . However, for the NP synthesized with these characteristics was conducted an experimental testing various formulations varying the amounts of surfactant, polymer and oil. After choosing the most stable formulation of smaller diameter and smaller size polydispersity of the NP containing the PR results were summarized and presented in diameter, polydispersity, and zeta potential similar to previously synthesized NP without the PR. The morphology of the NP containing the PR were evaluated by scanning electron microscopy visualizing spherical nanoparticles with size distribution close to the values obtained in measurements of light scattering . The level of encapsulation was of the order of 97.5% of the total PR used in the preparation of the NP. Moreover, these NP showed physical and chemical stability for a period of 120 days of storage after synthesis, and the testing of the NP permeation managed to overcome the layers of the skin and releasing the PR in the deep layers of the skin. Thus, it is concluded that the NP produced in this work have properties that allow for the possibility of use for the treatment of aging skin , but would require some toxicity tests to ensure product safety. / O palmitato de retinila (PR) é uma das formas químicas da vitamina A utilizado na indústria de cosméticos para o tratamento tópico da acne e também do envelhecimento cutâneo. Vários estudos científicos confirmam a eficácia do PR na atenuação dos sinais do envelhecimento cutâneo, como a amenização das rugas e a melhoria do aspecto de flacidez da pele. Contudo, os retinóides apresentam sintomas adversos para a utilização tópica como a diminuição da hidratação cutânea, o prurido e a irritação local. Além destes efeitos adversos o PR é uma substância química instável e pode sofrer alterações na sua estrutura química quando exposta a radiação ultra violeta (UV) e ao calor. Com a finalidade de diminuir os efeitos adversos da aplicação tópica da vitamina A e ao mesmo tempo protegê-la da degradação química a nanoencapsulação é uma possibilidade de estabilizar e aumentar a eficácia do PR. As nanocápsulas poliméricas (NP) são vesículas nanométricas formadas por uma parede polimérica biodegradável e um núcleo oleoso e elas possibilitam a diminuição da dosagem e também permitem que a vitamina atue nas camadas mais inferiores da pele e não somente na superfície como ocorre em formulações comuns, isto porque elas atuam como veículos de entrega de fármacos. O objetivo desta pesquisa foi o desenvolvimento de NP de qualidade e de alta estabilidade que consigam ultrapassar as camadas superficiais da pele e atingir os tecidos mais profundos cutâneos para que assim estimule a síntese de proteínas estruturais, as quais durante o processo de envelhecimento cutâneo apresentam-se fisiologicamente menos atuantes e são responsáveis pelos sinais do envelhecimento cutâneo. Contudo, para que as NP sintetizadas tenham estas características foi realizado um planejamento experimental testando diversas formulações variando as quantidades de surfactantes, de óleo e de polímero. Após a escolha da formulação mais estável, de menor diâmetro e menor polidispersão de tamanho, as NP contendo o PR foram sintetizadas e apresentaram resultados de diâmetro, polidispersividade e potencial zeta similares as NP sem o PR sintetizadas previamente. A morfologia das NP contendo o PR foram avaliadas em microscopia eletrônica de varredura visualizando nanopartículas de formato esférico com distribuição de tamanhos próximos aos valores obtidos nas medidas de espalhamento de luz. O teor de encapsulação do PR foi da ordem de 97,5% do total de PR utilizado na preparação das NP. Além disso, estas NP apresentaram estabilidade físico-química por um período de até 120 dias após a síntese e quanto aos testes de permeação cutânea as NP conseguiram ultrapassar as camadas da pele e liberando o PR nas camadas profundas da pele. Desta forma, conclui-se que as NP produzidas neste trabalho apresentam propriedades que viabilizam a possibilidade de utilização para o tratamento do envelhecimento cutâneo, contudo seriam necessários alguns testes de toxicidade para garantir a segurança do produto.
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Síntese do palmitato de isopropila catalisada por lipase imobilizada em copolímero magnetizado / Isopropyl palmitate synthesis catalyzed by immobilized lipase on magnetized copolymer

Silva, Mateus Vinicius Casagrande da 28 July 2017 (has links)
Este trabalho teve como objetivo sintetizar o palmitato de isopropila, éster emoliente, empregando como biocatalisador lipases microbianas imobilizadas em partículas de poli(estireno-co-divinilbenzeno) (STY-DVB-M) obtidas por meio da técnica de polimerização em suspensão e magnetizadas por co-precipitação de íons de Fe +2 e Fe +3 em meio básico. Inicialmente, a influência da concentração do agente de suspensão e da agitação na distribuição granulométrica do polímero sintetizado foi avaliada por planejamento experimental 2 2, com triplicata no ponto central. As polimerizações que resultaram nas maiores quantidades de partículas com tamanhos apropriados para utilização como suporte para imobilização (entre 80 e 24 mesh), foram obtidas empregando as seguintes condições experimentais: 1% de agente de suspensão (PVA) e 400 rpm de agitação. O suporte obtido foi utilizado para imobilizar a lipase de Candida rugosa (LCR) e lipase de Penicillium camemberti (LG) via adsorção física e os biocatalisadores resultantes aplicados em reações de esterificação do ácido palmítico com isopropanol em meio heptano. Para cada biocatalisador foi adotado um planejamento experimental estrela rotacional 22, com triplicata no ponto central para avaliar a influência da concentração de biocatalisador (% m/v) e da razão molar (ácido:álcool) no rendimento de esterificação. Nas condições otimizadas em 12 h de reação foram obtidos 75,60 e 88,53% de rendimento de esterificação, respectivamente, para a LCR e LG imobilizada em STY-DVB-M. A quantidade de água formada durante o bioprocesso não foi considerada fator relevante para interferir no progresso da síntese. O biocatalisador obtido pela LG imobilizada em STY-DVB-M foi empregado em biorreator de tanque agitado (280 mL), na condição ótima, em um experimento com ampliação de escala, atingindo 85,68% de rendimento em 12 horas de reação. No entanto, foi observado cisalhamento do suporte em função da agitação mecânica, optando-se pela realização do bioprocesso em biorreator de leito fixo (dimensões: 11 mm de diâmetro interno x 16,6 mm de comprimento) com recirculação do meio reacional (1,5 mL.min-1). A operação do sistema nesta configuração foi impossibilitada pela evaporação e/ou percolação do solvente. Assim, foram realizadas reações em reator de leito fixo em meio isento de solvente nas seguintes razões molares: 1:3, 1:4 e 1:6 (ácido:álcool), cujos melhores resultados foram obtidos na razão molar de 1:4, apresentando 56% de rendimento, 215,88 g.L-1 do palmitato de isopropila e produtividade de 26,87 g.L-1.h-1, decorridas 8h de reação com vazão de reciclo de 1,5 mLmin-1. O emprego de peneira molecular no reservatório do substrato proporcionou um acréscimo de aproximadamente 7% na formação do éster. Essa mesma condição experimental (1:4 em meio isento de solvente) foi testada em reator de tanque agitado, atingindo produtividade de 33,40 g.L-1.h-1 em 8h de reação. No entanto, em função da desvantagem do cisalhamento do suporte constatada neste tipo de biorreator, concluiu-se que o biorreator de leito fixo foi a configuração mais adequada, para a condução do bioprocesso estudado, apresentando viabilidade do processo enzimático empregando lipase imobilizada em suporte híbrido magnetizado para a síntese do palmitato de isopropila. / The aim of this study was to synthesize isopropyl palmitate, an emollient ester, using as biocatalyst microbial lipase immobilized on magnetic copolymer. The support was prepared by suspension polymerization technique using styrene and divinylbenzene monomers in the presence of magnetite particles synthesized by co-precipitation of Fe+2 and Fe+3. The influence of the suspending agent concentration and the mechanical agitation on the granulometric distribution of the synthesized polymer was assessed by a 22 factorial design with triplicate at central point. The statistical analysis indicated that the optimal experimental conditions to obtain the largest amount of particles with suitable size (between 80 and 24 mesh) to be used as immobilizing support were attained at 1% suspending agent (PVA) at 400 rpm stirring. The resulting support was used to immobilize Candida rugosa lipase (LCR) and Penicillium camemberti lipase (LG) by physical adsorption and applied in the esterification reaction of palmitic acid with isopropyl alcohol in presence of solvent (heptane). For each biocatalyst a central composite 22 experimental design with triplicate at central point was performed to determine the influence of biocatalyst concentration (% m/v) and molar ratio (acid: alcohol) on the reaction yield. Under the optimal conditions higher performance was achieved by LG immobilized on STY-DVB-M (88.53%) than LCR immobilized on STYDVB-M (75.60%) with shaking at 12 hours reaction. For both reactions the amount of water formed as byproduct was not found to be a relevant factor that interferes in the synthesis progress. The most activity immobilized biocatalyst (LG STY-DVB-M) was used in agitated tank bioreactor (280 mL), under optimized conditions, in an experiment with scale-up, reaching 85.68% yield in 12 hours. However, it has been observed that the support was low mechanical shear and therefore an attempted was made to run the reaction in a packed bed bioreactor (dimensions: 11 mm internal diameter x 16,6 mm length) with recirculation of the reaction medium (1,5 mL.min-1). The system could not be operated under this configuration because of solvent evaporation and/or percolation. Thereby, the reactions were carried out in packed bed reactor using solvent-free medium under the following molar ratios: 1:3, 1:4 and 1:6 (acid: alcohol). The best performance (56% yield, 215.88 g L-1 of isopropyl palmitate and 26.87 gL-1.h-1 of productivity) was attained running the reactor with substrate at molar ratio of acid to alcohol of 1:4 for 8 hours with recycle rate of 1,5 mL.min-1. The use of a molecular sieve in the substrate reservoir resulted in an increase of approximately 7% of ester formation. By comparison, esterification run under the same experimental condition (1:4 in solvent-free medium) was carried out in a stirred tank reactor and slight higher productivity (33.40 g.L-1.h-1) was achieved. However, due the shear limitation of the support, it was concluded that the most suitable configuration for this bioprocess is the packed bed bioreactor, thereby showing that the enzymatic process is feasible using lipase immobilized on a magnetized hybrid support for isopropyl palmitate synthesis.
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SÃntese de Derivados de Vitamina A utilizando Lipase de Candida antartica Imobilizada (Novozyme 435) / Vitamin A derivatives synthesis using immobilized lipase from Candida antarctica (Novozyme 435)

Ana Karine Pessoa Bastos Siqueira 31 August 2007 (has links)
O objetivo desta dissertaÃÃo foi sintetizar derivados de vitamina A por rota enzimÃtica, como alternativa à rota quÃmica, que à caracteristicamente mais agressiva ao meio ambiente. A sÃntese do palmitato de retinila resultaria em produto com melhor aceitaÃÃo de mercado, jà que à mais estÃvel do que o Ãster que foi utilizado como substrato, acetato de retinila. Jà a sÃntese de adipato de retinila, tinha como principal finalidade, disponibilizar um novo derivado de vitamina A. Para ambos, visava-se a aplicaÃÃo nas indÃstrias farmacÃutica, cosmÃtica e alimentÃcia. Nesse contexto, utilizou-se lipase de Candida antarctica tipo B imobilizada (Novozyme 435 com 571,48 UI/g  55,47) e os substratos acetato de retinila, Ãcidos palmÃtico e adÃpico. AlÃm destes, peneira molecular (PM) 3Ǻ tambÃm foi adicionada, jà que as reaÃÃes propostas liberam Ãgua para o meio reacional, desfavoredendo a sÃntese do Ãster desejado. Dois planejamentos foram realizados para se avaliar a sÃntese de palmitato de retinila, ambos em volume reacional total de 2 mL. No primeiro, trÃs variÃveis foram analisadas: proporÃÃo entre os substratos, solvente e temperatura. A quantidade de acetato de retinila foi mantida em 0,1 mmol e a do Ãcido palmÃtico variando entre 0,1 e 0,5 mmol. Levando em consideraÃÃo o coeficiente de partiÃÃo do Ãcido utilizado, foram testados tolueno e hexano. As temperaturas variaram entre 25 e 40ÂC, de acordo com o planejamento fatorial 23 blocado com ponto central. No segundo, estudou-se a influÃncia da quantidade de lipase (25, 50 e 75 mg) e PM (20, 50, 80 mg) em tolueno e hexano, conforme planejamento fatorial 32. Ensaios em maior escala foram realizados nÃo apenas para o palmitato, o qual foi submetido a teste de estabilidade tÃrmica, mas tambÃm para o adipato, que por nÃo ser comercializado precisou ser separado da reaÃÃo e identificado por ressonÃncia magnÃtica nuclear. Com uma anÃlise estatÃstica dos resultados, pÃde-se observar que os parÃmetros que tiveram efeito significativo no primeiro planejamento, foram a temperatura e a interaÃÃo desta com a razÃo molar entre os substratos. No segundo, tanto a enzima como a relaÃÃo quadrÃtica da PM foram significantes no rendimento de sÃntese com tolueno, e apenas a enzima, quando utilizado o hexano. A separaÃÃo do palmitato de retinila foi realizada em coluna de sÃlica C18, tendo sido avaliada em calorimetria exploratÃria diferencial (do inglÃs, differencial screening calorimetry - DSC) e observado eventos tÃrmicos por volta de 6,54ÂC. Quanto ao adipato de retinila, nenhum procedimento de separaÃÃo foi eficaz para a separaÃÃo da mistura formada entre o mesmo e o adipato de diretinila. / The main objective of this work was to synthesize vitamin A derivatives through an enzymatic route, as an alternative to chemistry route, more aggressive to the environment. The conversion of retinyl acetate into retinyl palmitate would result in a product with better market acceptance, since it is more stable than the ester used as substrate. Retinyl adipate synthesis, on the other hand, was studied in order to prepare a new vitamin A derivative. Both Vitamin A derivatives synthesized in this work were aiming the industrial production of cosmetics and foods. In this context, immobilized Candida antarctica type B lipase (Novozyme 435 with 571,48 UI/g  55,47) was used to catalyze the conversion of the substrates retinyl acetate, palmitic and adipic acids. In addition to these, molecular sieves was also added since the proposed reactions release water to the reaction media, which is not favorable to the desired ester synthesis. The retinyl palmitate synthesis was investigated by two factorial experimental design, using a total reactional volume of 2 mL. In the first, three variables were analyzed: rate between substrates, type of solvent and temperature. Retinyl acetate was kept in 0,1 mmol and palmitic acid varied between 0,1 and 0,5 mmol. Considering the acid partition coefficient, toluene and hexane were tested as solvents. The temperatures varied between 25 and 40ÂC, following a 23 factorial experimental design blocked with central points. In the second design, the influence of lipase (25, 50 e 75 mg) and molecular sieves (20, 50, 80 mg) amounts were studied using toluene or hexane as solvent, in accordance with a 32 factorial design. Experiments in a larger scale were performed not only to the produce retinyl palmitate, which was submitted to termic stability tests, but also to retinyl adipate, which is not commercially available and thereof it was recovered from the reactional media and identified by nuclear magnetic resonance. The statistical analysis of the results allowed the observation of significant effects. In the first planning, temperature and their interaction with the molar rate between the substrates were the significant variables. In the second, enzyme and the molecular sieves quadratic relation were significant in the yield of synthesis with toluene, but only the enzyme was significant when hexane was utilized. The retinyl palmitate separation was performed in silica C18 column and the purified sample was analyzed by differential scanning calorimetric â DS with a thermal event around 6.54ÂC. In the case of retinyl adipate, no separation procedure was effective since there is a mixture formed between retinyl and diretinyl adipates.

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