Submitted by VINÍCIUS DANILO NONATO BEZZON null (vinicius.bezzon@gmail.com) on 2017-05-17T22:08:46Z No. of bitstreams: 1 Tese_doutorado_completo_final_V2.pdf: 4483860 bytes, checksum: 671f1404e48641f67de0908f91f8dd62 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-05-19T12:35:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 bezzon_vdn_dr_bauru.pdf: 4483860 bytes, checksum: 671f1404e48641f67de0908f91f8dd62 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-19T12:35:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 bezzon_vdn_dr_bauru.pdf: 4483860 bytes, checksum: 671f1404e48641f67de0908f91f8dd62 (MD5) Previous issue date: 2017-03-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Medicamentos de liberação controlada (MLC) vêm ganhando destaque no mercado farmacêutico nacional e internacional pelos seus mais diversos benefícios, principalmente por manter a atividade do princípio ativo (PA) no organismo em uma faixa constante de eficiência. Dentre os sistemas MLC estão as dispersões sólidas amorfas (DSA), que possuem como componentes o fármaco e a matriz polimérica. Devido à complexidade da estrutura de liberação destas dispersões, são necessárias técnicas e metodologias analíticas mais sofisticadas para o controle e qualidade da formulação final. A técnica de espalhamento total de raios X (ETRX) e o método Pair Distribution Function (PDF) vêm sendo utilizados no estudo de materiais com estrutura com ordem de curto e intermediário alcance, incluindo fármacos amorfos e nanocristalinos, além de dispersões sólidas fármaco/polímero, sendo possível fazer a distinção entre as fases a nível intra e intermoleculares, o que representa as potencialidades do ETRX e o PDF para a caracterização estrutural de materiais. Nesse contexto, desenvolveu-se a análise estrutural das DSA's do cloridrato de Verapamil e resina poliuretânica derivada do óleo de mamona por meio das técnicas RMN, FTIR e difração de raios X convencional. Por meio dessas análises criou-se o embasamento necessário para aplicar o ETRX e método PDF e avaliar as potencialidades no estudo de sistemas complexos, como os que foram objetos de análise neste trabalho. Os resultados mostraram que fármaco e resina são miscíveis, e assim, formam sistemas de dispersão molecular, nos quais as moléculas do fármaco estão dispersas homogeneamente nas cadeias poliméricas da poliuretana. Devido às fortes interações entre os componentes por meio de ligações de hidrogênio, o PA é mantido amorfo na matriz. No entanto, o acréscimo da quantidade de fármaco resulta no aumento das distâncias entre os átomos nas ligações de hidrogênio, o que facilita sua difusão através da resina, promovendo assim o aumento da liberação do fármaco no processo de liberação controlada. / Controlled-Release Drugs (CRD) have increasingly been chased by the national and international pharmaceutical market because their different benefits, mostly by it can keep the activity of the Active Pharmaceutical Ingredient (API) in the body in a continuous range of efficiency. Among others, CRD systems are the amorphous solid state dispersions, which have API and polymer matrix as components of the systems. Due to complexity of the release structure of these dispersions, sophisticated analytical techniques and methodologies are required for the control and quality of the final formulation. The X-ray total scattering technique (XRTS) and the Pair Distribution Function (PDF) method have been used to study materials with short- and intermediaterange order structure, including amorphous and nanocrystalline drugs, as well as drug/polymer solid dispersions, making it possible to discriminate between phases at intra and intermolecular levels, which represents the potentialities of the XRTS and the PDF for the structural characterization of materials. In this context, the present work has developed the structural analysis of the amorphous solid dispersions of Verapamil Hydrochloride and polyurethane resin derived from castor oil using NMR, infrared spectroscopy and conventional X-ray diffraction techniques. Through this initial analysis, it was possible to create the necessary basis for the application of XRTS and PDF method and evaluate its potential to study complex systems, such as those objects of analysis. Overall, the results showed that drug and resin are miscible, and thus the systems represent molecular dispersions in which the API molecules are homogeneously dispersed in the polyurethane polymer chains. Due to the strong interactions between the components through hydrogen bonds, the API is kept amorphous in the matrix. However, to increase the proportion of the API increases the distances between the atomic species in the hydrogen bonds, which facilitates their diffusion through the resin, hence promoting the growth of the API release in the controlled release process.

O presente trabalho teve como objetivo a produção de micropartículas lipídicas solidas utilizando ácido esteárico/triestearina e óleo de palmiste, e a avaliação de sua estabilidade físico-química e digestibilidade in vitro. Nas dispersões contendo ácido esteárico e óleo de palmiste utilizou-se como tensoativos o polisorbato 20 e span 80 (4% em massa); já nas dispersões contendo triestearina e óleo de palmiste utilizou-se o polisorbato 60 e o span 80 (4% em massa) como tensoativos e o hidrocoloide goma xantana (0,05% em massa) como espessante. A porcentagem do óleo de palmiste variou entre 30 e 90% do conteúdo lipídico total nas partículas. Com relação à microestrutura, todas as micropartículas produzidas apresentaram característica totalmente amorfa, favorecendo as condições de encapsulação de bioativos, diminuindo a chance de expulsão dos mesmos da estrutura. Com relação à vida de prateleira, todas as micropartículas produzidas mostraram-se extremamente estáveis durante o período de estocagem analisado, sendo que a distribuição de tamanho de partícula apresentou-se bimodal, sendo uma população de partículas em torno de 300 nm e a outra em torno de 1500 nm. As análises de potencial zeta e polidispersidade ao longo do tempo de armazenagem confirmaram a alta estabilidade dos sistemas produzidos. As micropartículas produzidas com ácido esteárico e óleo de palmiste se mostraram menos estáveis do que as produzidas com triestearina, frente as diferentes condições de stress aplicadas. As análises de digestibilidade in vitro estática apresentaram resultados piores que a digestibilidade in vitro dinâmica, sendo esta metologia mais eficiente para prever a digestibilidade. Pelas análises de distribuição média de tamanho, potencial zeta, quantificação de ácidos graxos livres e microscopia ótica foi constatada inibição da lipólise durante os ensaios, a qual foi mais acentuada nas micropartículas produzidas com ácido esteárico. No entanto, pode-se deduzir que as micropartículas lipídicas produzidas neste trabalho podem ser estruturadas de modo a produzir efetiva liberação controlada de bioativos encapsulados. / The present study proposed the production of solid lipid microparticles using stearic acid / tristearin and palm kernel oil, and the evaluation of their physical and chemical stability and in vitro digestibility. In the dispersions containing stearic acid and palm kernel oil the surfactants used were polysorbate 20 and span 80 (4% wt). In the production of dispersions containing tristearin and palm kernel oil, polysorbate 60 and span 80 (4% wt) were used as surfactants, as well as xanthan gum (0,05% wt) as thickener. The percentage of palm kernel oil ranged between 30 and 90% of the overall lipid content of the particles. With respect to microstructure, all the microparticles produced had completely amorphous characteristic, a desired characteristic for the encapsulation of a hydrophobic bioactive, as in amorphous particles the chance of expulsion is decreased. With regard to shelf life, all microparticles were extremely stable during the considered storage period, and the particle size distributions were always bimodal, with a population of particles around 300 nm and the other at approximately 1500 nm. Analyses of zeta potential and polydispersity over time storage confirmed the high stability of the systems produced. When submitted to different stress conditions, the microparticles produced with stearic acid and palm kernel oil were less stable than those produced with tristearin. As for digestibility assays, static experiments showed much worse results than the in vitro dynamic assays. The analyses of average size distribution, zeta potential, quantification of free fatty acids and optical microscopy showed inhibition of lipolysis during the digestibility assays, which was more pronounced in the microparticles produced with stearic acid. However, it is possible to say that the lipid microparticles produced in this work can be structured to produce effective controlled release of bioactive encapsulated.

O estilo de vida contemporâneo tem aumentado a demanda por produtos alimentícios que proporcionem benefícios à saúde como os alimentos funcionais. Entretanto, a incorporação de diversos compostos bioativos nas matrizes alimentícias é dificultada pela característica hidrofóbica da maioria destes compostos, que também desfavorece a absorção no intestino. Este é o caso de muitos flavonoides como a quercetina, e sistemas de encapsulação como as micropartículas lipídicas sólidas são capazes de diminuir estes problemas. O presente trabalho de Mestrado teve como objetivo avaliar a digestibilidade in vitro de micropartículas lipídicas sólidas produzidas com óleo de babaçu como fonte de triacilglicerois de cadeia média (MCTs) e triestearina, e a bioacessibilidade da quercetina encapsulada nestes sistemas lipídicos. Foram produzidas dispersões variando-se a concentração de tensoativo (de 2,0 a 4,0%) e de óleo de babaçu (1,2, 2,0 e 2,8%). Os sistemas produzidos apresentaram diâmetro médio que variou de 700 nm a 1800 nm para as diferentes formulações e estabilidade físico-química durante 30 dias. Os resultados obtidos nos ensaios de digestibilidade in vitro indicam uma maior tendência de desestabilização dos sistemas produzidos com mais óleo de babaçu na fase gástrica. O resultado da hidrólise dos triacilglicerois mostrou que 30% de ácidos graxos foram liberados na fase intestinal, independente da formulação de micropartículas lipídicas. Os resultados de bioacessibilidade indicaram que em baixas concentrações de tensoativo há influência da concentração de triacilglicerois de cadeia média nas formulações e os resultados mais altos foram obtidos para as partículas contendo 2,8% de óleo de babaçu e 2,0% de tensoativo. Desta forma, pode-se concluir que os sistemas produzidos neste trabalho foram eficientes para preservação da quercetina, o que possibilita sua incorporação em sistemas alimentícios e também aumentou a bioacessibilidade deste bioativo. / Contemporary lifestyle has increased the demand for food products that provide health benefits as functional foods. However, the incorporation of bioactive compounds in food matrices is hampered by hydrophobic character of the majority of this compounds which also difficult the absorption in the intestine. This is the case of many flavonoids such as quercetin which has reduced bioactivity in plants. Encapsulation systems such as solid lipid microparticles are capable of solving these problems. The objective of this study was to evaluate the in vitro digestibility of solid lipid microparticles produced with babassu oil as a source of medium chain triacylglycerols (MCTs) and tristearin, besides the bioaccessibility of quercetin encapsulated in these lipid systems. Dispersions were produced by varying the surfactant (2.0 to 4.0%) and MCT (1.2, 2.0 and 2.8%) concentrations. The systems produced showed an average diameter ranging from 700 nm to 1800 nm for different formulations and colloidal stability for 30 days. The results obtained in the in vitro digestibility assays indicate a higher tendency to destabilization in gastric phase of the systems produced with more babassu oil. 30% of fatty acids were released in the intestinal phase for all formulations. The results indicated that bioaccessibility at low surfactant concentrations has the influence of the concentration of MCT in formulations. The highest results were obtained for particles containing 2.8% of babassu oil and 2.0% of surfactant. Thus, we can conclude that the systems produced in this work were efficient for preservation of quercetin, which allows its incorporation in food systems and also increased the bioaccessibility of this bioactive.

Made available in DSpace on 2014-06-12T16:27:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2089_1.pdf: 4937161 bytes, checksum: f207cd63d8081c4db7f5e3035dab24ba (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Dois protótipos, 3-(4-cloro-benzil)-5-(4-nitro-benzilideno)-imidazolidina-2,4-diona (LPSF/FZ4) e 3-(4-metil-benzil)-5-(4-cloro-benzilideno)-tiazolidina-2,4-diona (LPSF/GQ2), que fazem parte de uma quimioteca de análogos imidazolidinônicos e tiazolidinônicos com potencial atividade esquistossomicida e hipoglicemiante, respectivamente, possuem limitada solubilidade aquosa e baixa taxa de dissolução. A deficiência destes fatores freqüentemente conduz a biodisponibilidade insuficiente, e isso constitui um dos maiores problemas de tecnologia farmacêutica da atualidade. O objetivo fundamental deste trabalho foi o desenvolvimento de duas estratégias distintas, designadas por dispersões sólidas e complexos de inclusão, para otimizar a solubilidade, a dissolução e conseqüentemente a biodisponibilidade destes protótipos. As dispersões sólidas foram preparadas pelo método do solvente, fazendo uso dos polímeros hidrofílicos polietilenoglicol (PEG) e polivinilpirrolidona (PVP). Os complexos de inclusão foram preparados utilizando diferentes técnicas, tais como: malaxagem, co-evaporação e secagem por pulverização utilizando as ciclodextrinas derivadas 2-hidroxipropil-β-ciclodextrina e 2-O-metil-β-ciclodextrina. A aplicação articulada de diferentes metodologias analíticas como o diagrama de solubilidade de fases, a espectroscopia de infravermelho com transformadas de Fourier, a calorimetria exploratória diferencial, a espectroscopia de ressonância magnética nuclear de hidrogênio, a microscopia eletrônica de varredura, a cristalografia e a difração de raios X permitiram detectar e caracterizar os sistemas binários complexados. A avaliação dos perfis de dissolução destes sistemas indicou uma substancial melhoria das propriedades de dissolução destes protótipos, revelando que, nas dispersões sólidas, o PVP foi o polímero que apresentou melhores resultados para o LPSF/FZ4 e LPSF/GQ2, e, nos complexos de inclusão, a 2-O-metil-β-ciclodextrina, pelo método de secagem por pulverização, foi a ciclodextrina mais indicada para as formulações com o LPSF/FZ4. Foi verificado, ainda neste estudo, que o aumento da taxa de dissolução apresentado por estes sistemas está diretamente relacionado com a presença e intensidade das interações intermoleculares formadas, especialmente as ligações de hidrogênio, que foram identificadas pelos cálculos teóricos de modelagem molecular

Submitted by MARCIA ROVADOSCHI (marciar@unifra.br) on 2018-08-16T17:07:23Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_GracielaSchneiderVitalis.pdf: 3207567 bytes, checksum: 4b4e7d64b3351d0d1f0b382e10033b0c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-16T17:07:23Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_GracielaSchneiderVitalis.pdf: 3207567 bytes, checksum: 4b4e7d64b3351d0d1f0b382e10033b0c (MD5) Previous issue date: 2012-03-26 / Intracanal medication aims to eliminate micro-organisms present within the system of canals, making the repair of tissues damaged by microbial action. Despite the numerous drugs used, there is not an ideal drug. This study aimed to develop and characterize nanoparticles containing chlorhexidine. Furthermore, it aimed to evaluate its degradation when associated to calcium hydroxide, and to analyze their performance in vitro and in vivo. Solid lipid nanoparticles containing chlorhexidine were developed and characterized in concentrations of 0.2 and 0.5 % chlorhexidine (suspension and gel), showing average particle size values of 88.5 nm and 84.6 nm, respectively. The samples were stored for 90 days and remained stable at 5°C and room temperature, but unstable at 40°C. The free chlorhexidine concentration reduced in 33% when associated to calcium hydroxide after 14 days of analysis. O the other hand, nanoencapsulated chlorhexidine degraded only 10 % at the same conditions. The agar diffusion test against C. albicans and E. faecalis, for 72 h, showed smaller zone of inhibition but they increased size. Despite this seemed unfavorable, the MIC result showed equal values for chlorhexidine in free form and in nanoparticles. To verify the penetration of nanoparticles in the dentin tubules, SEM/EDS was used, through the identification of chlorine atoms, allowing the observation of nanoparticles in the interior of dentin tubules and deposited on the dentin surface. In the in vivo test using rats, it was able to observe, histologically and radiographically, the effect of the lipid nanoparticles, including when associated to calcium hydroxide, improving the antimicrobial properties of the association. These results suggest that chlorhexidine can be associated to solid lipid nanoparticles, keeping its antimicrobial effect, enabling its use as intracanal medication in dentistry, and assisting in the preservation of the drug when in association with calcium hydroxide paste to avoid their degradation by high pH value. / A medicação intracanal tem por objetivo eliminar os microrganismos presentes no interior do sistema de canais radiculares, possibilitando o reparo dos tecidos perirradiculares danificados pela ação microbiana. Apesar dos inúmeros medicamentos utilizados, ainda não existe um fármaco ideal. Assim, este estudo visa desenvolver e caracterizar nanopartículas contendo clorexidina, avaliar seu processo de degradação na associação com a pasta de hidróxido de cálcio e analisar sua eficácia através de testes in vitro e in vivo. Foram desenvolvidas e caracterizadas nanopartículas lipídicas sólidas contendo clorexidina nas concentrações de 0,2 e 0,5 %, na forma de suspensão e gel, apresentando valores de tamanho médio de partícula de 88,5 nm e 84,6 nm, respectivamente. As amostras foram armazenadas por 90 dias mantendo-se estáveis em temperatura ambiente e geladeira, porém instáveis em estufa a 40°C. O doseamento da clorexidina livre associada à pasta de hidróxido de cálcio mostrou uma redução de 33 % de fármaco após 14 dias de análise, já a clorexidina nanoencapsulada sofreu degradação de apenas 10 % do seu total. O teste de difusão em ágar frente à C. albicans e E. faecalis, pelo período de 72 h, mostrou halos de inibição de menor tamanho, porém com aumento crescente. Apesar deste resultado aparentemente desfavorável, a concentração inibitória mínima mostrou valores iguais para as nanopartículas em comparação ao fármaco livre frente aos mesmos microrganismos. Para observar a penetração das nanopartículas no interior dos túbulos dentinários foi utilizado como método de análise a microscopia eletrônica de varredura associada à energia dispersiva de raios X, através da identificação de átomos de cloro. Esta técnica permitiu observar a presença das nanopartículas no interior dos túbulos e depositadas sobre a superfície dentinária. No teste in vivo em ratos, foi possível observar, radiograficamente e histologicamente, a ação das nanopartículas lipídicas de clorexidina, inclusive da associação à pasta de hidróxido de cálcio, melhorando as propriedades microbianas da mistura. Os resultados sugerem que a clorexidina pode ser associada a nanopartículas lipídicas sólidas, mantendo a ação antimicrobiana da clorexidina, possibilitando seu uso como medicação intracanal em Odontologia e auxiliando na preservação do fármaco quando em associação com a pasta de hidróxido de cálcio evitando sua degradação pelo elevado valor de pH.

O objetivo desta Tese foi a produção, caracterização e avaliação da digestibilidade in vitro de géis biopoliméricos de isolado proteico de soro de leite (IPSL) e goma xantana (GX), incorporados por dispersão de micropartículas lipídicas sólidas (MLS) encapsulando curcumina. Formulações de MLS compostas poróleo de babaçu e triestearina com 2 % (MLS-2) ou 4 % (MLS-4) de tensoativos (Tween 60 e Span 80) encapsulando curcumina foram produzidas por ultra-agitação e a estabilidade das MLS foram avaliadas durante 60 dias. As formulações de géis foram definidas variando-se as concentrações de IPSL, GX e de sal e o processo de gelificação foi conduzido a 90 °C por 30 min. As propriedades mecânicas e reológicas dos géis sem sal incorporados de diferentes concentrações de MLS-2 ou MLS-4 foram avaliadas. Os géis não-carregados e carregados com MLS e diferentes concentrações de sais foram caracterizados quanto às propriedades mecânicas, reológicas, umidade expremível (UE), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e confocal (CLSM) e estabilidade da cor. Ensaios de digestibilidade in vitro foram conduzidos para os géis carregados e não-carregados e para as dispersões de MLS usando dois protocolos - Infogest e redução gradual do pH da fase gástrica (RG) - e a bioacessibilidade do curcuminoide foi avaliada. As dispersões MLS-2 e MLS-4 permaneceram estáveis durante 60 dias de armazenamento para as características avaliadas. As composições dos géis escolhidos foram de 12 % de IPSL, 0,2 % GX, nas condições sem sal; 0,1 M NaCl ou 0,1 M CaCl2. As diferentes concentrações de MLS incorporadas ao gel influenciaram de maneiras distintas as propriedades mecânicas e reológicas e a concentração de 88 % m/m de MLS foi escolhida para ser incorporada aos géis. As imagens de MEV e de CLSM mostraram géis do tipo particulado, porosos eas MLS homogeneamente distribuídas na rede gelificada. A rigidez do gel carregado diminui com presença de sal e aumentou com a incorporação de MLS-2 no ensaio mecânico, mas nos ensaios reológicos a presença das MLS e a de sal não contribuíram com o reforço estrutural do gel. Os parâmetros colorimétricos dos géis carregados permaneceram estáveis após 30 dias. O processo de digestibilidade in vitro das amostras foi influenciado pela heterogeneidade da matriz gelificada, pela presença de sal, pelo tipo de MLS incorporada ao gel e pelo o protocolo utilizado nos ensaios. Os géis carregados apresentaram maior liberação de ácidos graxos livres (AGL) durante a fase duodenal que as dipersões de MLS, mas os resultados de bioacessibilidade do curcuminoide foram pouco afetados pela incorporação das MLS à matriz gelificada, independemente do protocolo. Os géis carregados com MLS-4 apresentaram resultados superiores de liberação de AGL e de bioacessibilidade, nos dois protocolos. Porém, o tipo de protocolo teve pouco impacto sobre os comportamentos das amostras ao final da fase intestinal. Concluiu-se que a composição de tensoativos na MLS pode influenciar tanto nas propriedades mecânicas e reológicas quanto no processo de digestão simulada dos géis carregados. Após os resultados de digestibilidade, definiu-se a MLS-4 a formulação mais indicada para ser incorporada aos géis biopoliméricos, os quais podem ser empregados na produção de alimentos carregadores de compostos bioativos lipofílicos. / This Thesis aimed the production, characterization and in vitro digestibility evaluation of biopolymer gels of whey protein isolate (WPI) and xanthan gum (XG) incorporated with solid lipid microparticles (SLM) encapsulating curcumin. Two formulations of SLM composed by babacu oil and triestearin with 2 % (SLM-2) or 4 % (SLM-4) surfactants (Tween 60 and Span 80) and 0.03 % of curcumin were producted by ultra turrax and the stability of SLM for 60 days were evaluated. Gels formulations were determined using different compositions of WPI, XG and salt and gelation processes were carried out at 90 °C for 30 min. Mechanical and rheological properties of gels filled with different concentrations of SLM-2 and SLM-4 were investigated. Non-filled gels and gels filled with SLM-2 and SLM-4 and different salt concentrations were characterized as the mechanical and rheological properties, water holding capacity, scanning electron (SEM) and confocal (CLSM) microscopy and color stability. in vitro digestibility assays were carried out for filled and non-filled gels and for SLM dispersions using two protocols - Infogest and gradual reduction of gastric pH (GR) - and curcumin bioaccessibility were accessed. SLM-2 and SLM-4 dispersions were stable during 60 days for the parameters investigated. The chosen gels compositions were 12 % WPI, 0.2 % XG and without salt, 0.1 M NaCl or 0.1 M CaCl2. Filled gels with different concentrations of SLM showed different mechanical and rheological behavior and the concentration of 88 % m/m SLM was chosen to be incorporated in gels. SEM and CLSM imagens showed particulate and porous gels structures with SLM homogeneously distributed in the gelled network. Salt decreased and SLM-2 increased gel rigidity, but in rheological measurements salt and SLM did not reinforce gels. The colorimetric parameters of filled gels were stable after 30 days. The in vitro digestibility processes of samples were affected by gelled matriz heterogeneity, salt concentration, type of SLM and by the digestibility protocol. Filled gels released more free fat acids (FFA) during duodenal step than SLM, but the incorporation of SLM in gelled matrix did not promote higher curcumin bioaccessibility results, independently of the protocol. Gels filled with SLM-4 showed the highest FFA release and curcumin bioaccessibility results for both protocol. However, the type of protocol did not affect the samples behavior at the end of intestinal step. It was concluded that the different surfactant concentrationsin SLM could change the mechanical and rheological properties as well as the in vitro digestion processes of filled gels. After digestion results, SLM-4 was the most indicated to be incorporated in mixed gels. The incorporation of SLM in mixed biopolymer gels could be used for production of foods as lipophilic bioactive compound carriers.

Submitted by Izabel Monteiro (izabel_22@hotmail.com) on 2016-08-03T15:40:38Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Jackeline de Souza Marinho.pdf: 2225410 bytes, checksum: 7a6f9be92271f2c88a3bc632cfead114 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-08-17T15:57:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Jackeline de Souza Marinho.pdf: 2225410 bytes, checksum: 7a6f9be92271f2c88a3bc632cfead114 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-08-17T16:10:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Jackeline de Souza Marinho.pdf: 2225410 bytes, checksum: 7a6f9be92271f2c88a3bc632cfead114 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-17T16:10:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Jackeline de Souza Marinho.pdf: 2225410 bytes, checksum: 7a6f9be92271f2c88a3bc632cfead114 (MD5) Previous issue date: 2016-02-05 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Libidibia ferrea is an important plant species from Brazil, as pharmacology studies demonstrating potential therapeutic effects, such as anti-inflammatory and hypoglycemic associated with active substances, particularly in the stem bark and fruit. However, there are a few studies of the technological knowledge from transformation of the plant in a final dosage. Therefore, the aim of this study was to develop and assess the feasibility of obtaining solid dosage forms containing high spray dried product from fruit Libidibia ferrea. The plant material was collected, processed and characterized according to the quality control parameters. The spray dried extract (PSA) was produced from the optimization of the drying process of the extraction solution, which aimed to improve the yield and the physicochemical characteristics of the powder. The improved PSA was used to produce granulates, evaluating the efficiency of the method by wet and suitable granulating agent. The granules produced were characterized from a technological point of view and used as an intermediate for handling capsules. The influence of different flow regulators in the formulation of capsules (magnesium stearate, sodium lauryl sulfate and colloidal silicon dioxide) was studied by means of tests recommended by the Brazilian Pharmacopoeia (weight average, disintegration and liodisponibility). In order to evaluate the chemical stability during the production process it was determined content of total polyphenols in all process steps. The results obtained showed that the raw material is within the required quality standards and can be used for the production of pharmaceutical forms. The polyphenols content has not changed significantly during the drying process of the extraction solution, indicating that there was no degradation of constituents. The Eudragit E® proved to be a good granulation agent at a concentration of 15%, resulting in somewhat friable granules (1.68%) and high yield (80.6%) granulating the wet method. The presence of the flow regulators in the formulations did not cause significant differences in accordance with the tests performed demonstrate that the use thereof does not imply changes which impair the quality and efficacy of the product. The dissolution profile showed that the capsules did not suffer total dissolution (up 78.676%), which may be associated with several factors related to the formulation, dissolution medium, among others. Thus, the present study demonstrated that it is feasible the production of solid dosage forms, such as granules and capsules from the PSA given plant species, however further studies are still needed, particularly for the determination of chemical markers in order to analyze the stability of analytical method. / Libidibia ferrea é uma espécie vegetal de destaque no Brasil, uma vez que estudos farmacológicos demonstram potenciais efeitos terapêuticos, tais como anti-inflamatório e hipoglicemiante, atribuídos a substâncias ativas presentes, principalmente, na casca do caule e nos frutos. No entanto, os conhecimentos tecnológicos que propiciam a transformação da planta em uma forma farmacêutica final ainda são bastante incipientes. Por conseguinte, o objetivo desse estudo foi desenvolver e avaliar a viabilidade de obtenção de formas farmacêuticas sólidas contendo alto teor de produto seco por aspersão de frutos de Libidibia ferrea. O material vegetal foi obtido, processado e caracterizado de acordo com os parâmetros de controle de qualidade. O produto seco por aspersão (PSA) foi produzido a partir da otimização do processo de secagem da solução extrativa, que teve por finalidade melhorar o rendimento e as características físico-químicas do pó. O PSA otimizado foi utilizado para a produção de granulados, avaliando-se a eficiência do método por via úmida e o agente de granulação adequado. Os granulados produzidos foram caracterizados do ponto de vista tecnológico e utilizados como produto intermediário para a manipulação das cápsulas. Foi estudada a influência de diferentes reguladores de fluxo na formulação das cápsulas (estearato de magnésio, lauril sulfato de sódio e dióxido de silício coloidal) por meio de ensaios preconizados pela Farmacopeia Brasileira (peso médio, desintegração e liodisponibilidade). A fim de avaliar a estabilidade química durante o processo de produção, determinou-se o teor de polifenois totais em todas as etapas do processo. Os resultados obtidos permitiram verificar que a matéria-prima atende aos padrões de qualidade exigidos, podendo ser utilizada para a produção de formas farmacêuticas. O teor de polifenois não sofreu grandes alterações durante o processo de secagem da solução extrativa, indicativo de que não houve degradação de constituintes. O Eudragit E® demonstrou ser um bom agente de granulação na concentração de 15%, originando granulados pouco friáveis (1,68%) e de elevado rendimento (80,6%) pelo método de granulação por via úmida. A presença dos reguladores de fluxo nas formulações não ocasionou diferenças significativas de acordo com os ensaios realizados, demonstrando que a utilização destes não implica em alterações que comprometam a qualidade e eficácia do produto. O perfil de dissolução demonstrou que as cápsulas não sofreram dissolução total (máximo 78,676%), fato que pode estar associado a diversos fatores relacionados à formulação, meio de dissolução, entre outros. Dessa forma, o presente estudo demonstrou que é viável a produção de formas farmacêuticas sólidas, como granulados e cápsulas, a partir do PSA da dada espécie vegetal. No entanto, estudos mais aprofundados ainda são necessários, principalmente quanto ao doseamento de marcadores químicos, a fim de analisar a estabilidade por método analítico.

A curcumina é considerada um composto interessante para a indústria de alimentos por apresentar diversas propriedades bioativas e cor amarela intensa, porém sua elevada hidrofobicidade e instabilidade limitam sua aplicação em grande escala. Uma alternativa para a redução de tais problemas consiste na encapsulação deste bioativo em partículas lipídicas sólidas, que, quando estáveis, podem ser aplicadas para a produção de géis carregados com emulsões. Tais sistemas vêm sendo foco de diversas pesquisas por possibilitarem a obtenção de produtos com diferentes propriedades estruturais e sensoriais, a partir da aplicação combinada de diferentes agentes gelificantes e tensoativos. Nesse contexto, o presente projeto de mestrado teve como principais objetivos: a produção, caracterização e estudo da estabilidade de géis carregados com micropartículas lipídicas sólidas (MLS), produzidos com isolado proteico de soja (IPS) comercial, na presença e ausência de polissacarídeos (goma xantana - GX e goma locusta - GL), bem como a avaliação da estabilidade da curcumina encapsulada nos diferentes sistemas. Para o desenvolvimento desse estudo comparativo, três formulações de géis não-carregados, obtidos a frio, foram selecionadas: formulação G1 (15% IPS, 10 mM CaCl2, na ausência de polissacarídeos), formulação G2 (15% IPS, 0,1% GX e 5 mM de CaCl2) e formulação G3 (15% IPS, 0,2% GL e 15 mM CaCl2), todas em pH 7 e pré-aquecidas a 80 °C por 30 minutos. Tais sistemas foram utilizados também para a produção de géis carregados com MLS de estearina de palma, estabilizadas com tween 80 e span 80. Géis carregados e não-carregados foram adequadamente caracterizados a partir de ensaios de perfil de textura, avaliações da capacidade de retenção de água, microscopia eletrônica de varredura, microscopia confocal de varredura a laser e ensaios reológicos de pequena e grande deformação. Os resultados obtidos mostraram que a presença dos diferentes polissacarídeos alterou de formas distintas a organização estrutural dos géis de IPS, porém, em ambos os casos, as interações entre os biopolímeros resultaram no fortalecimento das estruturas formadas. Além disso, foi verificado que, nos géis carregados, as MLS mostraram-se ativas, fortalecendo a estrutura dos diferentes sistemas analisados. Já a partir do estudo da estabilidade da curcumina encapsulada nos diferentes sistemas, verificou-se que, o bioativo encapsulado em MLS em dispersão apresentou elevada estabilidade ao longo dos 60 dias de armazenamento, por outro lado, em géis carregados, a estabilidade da curcumina foi reduzida após 15 dias de estocagem. Esses resultados estão possivelmente relacionados às alterações estruturais dos géis carregados, verificados a partir de análises de perfil de textura e capacidade de retenção de água, que levaram ao colapso dos sistemas entre os dias 30 e 40 de armazenamento, indicando a necessidade de melhorias nas formulações utilizadas. / Curcumin is considered an interesting compound for the food industry, once it presents many bioactive properties and an intense yellow color, however its high hydrophobicity and instability limit its large-scale application. One of the alternatives applied in order to reduce these problems, consists in encapsulating this bioactive in solid lipid particles, which can also be applied for the production of emulsion filled gels. These systems have been frequently studied, once they allow the obtation of products with different structural and sensory properties, through the combined application of different gelling agents and surfactants. In this context, the objectives of this study were: the production, characterization and evaluation of the stability of cold-set emulsion filled gels, produced with comercial soy protein isolate (SPI), at presence and absence of polysaccharides (xanthan gum - XG and locust bean gum - LBG), and also the evaluation of the stability of encapsulated curcumin at the diferente systems. In order to develop this comparative study, three formulations of cold-set unfilled gels were selected: formulation G1 (15% SPI, 10 mM CaCl2, without polysaccharides), formulation G2 (15% SPI, 0,1% XG e 5 mM de CaCl2) and formulation G3 (15% SPI, 0,2% LBG and 15 mM CaCl2), all of them produced at pH 7 and pre-heated at 80 °C for 30 minutes. These systems were also applied for the production of emulsion filled gels thorugh the incorporation of solid lipid microparticles (SLM) of palm stearine, stabilized with tween 80 and span 80. Unfilled and emulsion filled gels were characterized through texture profile analysis, water holding capacity evaluations, scanning electron microscopy, confocal laser scanning microscopy and rheological tests (small and large deformations). The results showed that the presence of the polysaccharides - XG and LBG - altered in different ways the structural organizations of the SPI gels, however, in both cases, the interactions between the biopolymers resulted in the strengthening of the structures. Besides, it was verified that the SLM incorporated at EFG were active, reinforcing the structures of the different systems analyzed. On the other hand, through the evaluation of encapsulated curcumin stability, it was verified that the bioactive encapsulated in SLM dispersions presented high stability throughout the 60 days of storage, on the other hand, in EFG, the stability of curcumin started to decrease after 15 days of storage. These results are probably related to the structural alterations of EFG, verified through texture profile analysis and water holding capacity evaluations, which led to the collapse of the systems after 30-40 days of storage, indicating that, in all cases, formulation improvements are required.

Made available in DSpace on 2017-07-21T14:13:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Clarissa Elize.pdf: 4457240 bytes, checksum: d8f2520757eb456c2ae4c01f7a1f0343 (MD5) Previous issue date: 2015-12-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Skin wounds are interruptions of the normal physiological and anatomical structure of the skin causing damage by loss of barrier function becoming the organism exposed to various types of substances and microorganisms. A fast healing of the wound is essential to avoid the risk of infections and other complications. The aim of this work was to the development of lipid nanoparticles, as solid lipid nanoparticles and lipid-core polymeric nanoparticles containing halcinonide to modulate the inflammatory phase of wound healing, reducing pain, discomfort, edema, exudates and to reduced the drug toxicity. To this end, nanoparticles were obtained and characterized for particle size, physicochemical properties, stability, encapsulation efficiency, scanning electron microscopy by field emission, x-ray diffraction, spectroscopy in the infrared and Raman Fourier Transform, differential scanning calorimetry, thermal gravimetric analysis, study of the in vitro skin permeation and in vivo evaluation of the inflammatory response and drug toxicity. Furthermore, a highperformance liquid chromatography method for quantification of the drug was developed and validated. Nanoparticles had an average diameter ranging from 260-500 nm, polydispersity index below 0.37, zeta potential close to -30 mV, pH between 5.3 and 6.5 and were stability after storage for 60 days. The microscopy images showed spherical shape with smooth surface. The X-ray diffraction analysis showed drug amorphization in the nanostructured systems. By infrared and Raman spectroscopy was identified the characteristic bands of main components of the formulations, indicating no chemical bonding between them. Thermal analysis revealed the melting peaks of the drug and lipids and polymer and the temperature of its degradation. Nanoparticles showed 5.0% of drug permeation in 24 hours. In vivo study showed that the pure halcinonide was toxic; producing systemic adverse effects and nanoparticles containing the drug was able to modulate the inflammation healing, avoiding the edema and exudates formation and however impairing the subsequent stages of the healing process. However, the incorporation of the halcinonide in nanoparticles was able to reduce the drug toxicity due to the control of the drug release. Regarding the samples of lipid nanoparticles, both showed similar results, wherein the lipid-core polymeric nanoparticles showed better retraction of the wound and macroscopic appearance, possibly due to the polymer control associated with the lipid in halcinonide release. / Lesões cutânea são interrupções da sua estrutura anatômica normal e fisiológica que causam danos pela perda da função barreira da pele tornando-a exposta a diversos tipos de substâncias e microrganismos. Dessa forma uma rápida cicatrização desta lesão é fundamental para evitar o risco de infecções e outras complicações. O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de nanopartículas lipídicas, na forma de nanopartículas lipídicas sólidas e nanopartículas poliméricas de núcleo lipídico, para veiculação de halcinonida para modulação da fase inflamatória da cicatrização, reduzindo dor, desconforto, edema e exsudato, aliado a redução da toxicidade do fármaco. Para tanto, as nanopartículas foram obtidas e caracterizadas quanto ao tamanho de partícula, propriedades físico-químicas, estabilidade, eficiência de encapsulação do fármaco, microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo, difração de raios x, espectroscopia na região do infravermelho e Raman com Transformada de Fourier, calorimetria diferencial de varredura, análise termogravimétrica, estudo de permeação cutânea in vitro e avaliação in vivo da resposta inflamatória e da toxicidade do fármaco. Além disso, um método para quantificação do fármaco por cromatografia líquida de alta eficiência foi desenvolvido e validado. As nanopartículas apresentaram diâmetro médio variando entre 260 a 500 nm, índice de polidispersão abaixo de 0,37, potencial zeta próximo a -30 mV, pH entre 5,3 e 6,5 e apresentaram estabilidade após armazenamento de 60 dias. As imagens obtidas por microscopia revelaram formato esférico com superfície lisa. A análise de difração de raios x demonstrou a amorfização do fármaco nos sistemas nanoestruturados. Por espectroscopia na região do infravermelho e Raman puderam-se identificar as bandas características dos principais componentes das formulações, indicando que não houve ligação química entre eles. A análise térmica revelou os picos da fusão do fármaco e dos lipídeos e polímero utilizados e a temperatura da sua degradação. As nanopartículas apresentaram 5,0 % do fármaco permeado em 24 horas de estudo. O estudo in vivo revelou que a halcinonida livre foi tóxica, produzindo efeitos adversos sistêmicos e as nanopartículas contendo o fármaco foram capazes de modular a inflamação da cicatrização, evitando a formação de edema e exsudato, porém prejudicando as fases subsequentes do processo de cicatrização. No entanto, a incorporação da halcinonida nas nanopartículas foi capaz de reduzir a toxicidade do fármaco pelo controle da sua liberação. Em relação às amostras, as duas nanopartículas desenvolvidas apresentaram resultados semelhantes,sendo que as nanopartículas poliméricas de núcleo lipídico mostrou melhor retração da ferida e aspecto macroscópico, possivelmente pelo controle polimérico associado ao do lipídeo para liberação da halcinonida.

O nimodipino é um bloqueador de canais de cálcio usado principalmente na terapia da hemorragia subaracnóidea e no tratamento de distúrbios cognitivos. É praticamente insolúvel em água e, pelo Sistema de Classificação Biofarmacêutica (SCB), é qualificado como classe II e, portanto, sua dissolução é etapa limitante da absorção, podendo apresentar problemas de biodisponibilidade. Assim, o objetivo do trabalho foi desenvolver e caracterizar dispersões sólidas de nimodipino, obtidas com os carreadores PEG 6000 ou Poloxamer 407 e compará-las quanto à melhoria na solubilidade e na dissolução do nimodipino. As dispersões sólidas foram obtidas pelos métodos de fusão e de evaporação do solvente e foram caracterizadas pelas técnicas de calorimetria exploratória diferencial (DSC), espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FT-IR) e difração de raios-X, cujos resultados comprovaram a obtenção das dispersões sólidas. As características de solubilidade e de dissolução do nimodipino nas dispersões sólidas e em misturas físicas foram comparadas. As dispersões sólidas contendo poloxamer 407 apresentaram maior eficiência em melhorar a solubilidade e a velocidade de dissolução do nimodipino, o que pode ser explicado pelo seu efeito tensoativo. O aumento da solubilidade das dispersões sólidas preparadas com PEG (DSPEG-10 = 13,2 g.mL-1) foi significativamente maior que aquele devido às misturas físicas de mesma composição (MFPEG-10 = 3,21 g.mL-1) que, por sua vez, apresentaram solubilidade maior que a do fármaco (2,19 g.mL-1). O mesmo ocorreu com a eficiência de dissolução dessas preparações (DSPEG-10 = 69,11% , MFPEG-10 = 15,61% e nimodipino = 11,68%). Maior incremento da solubilidade foi obtido com a dispersão sólida produzida pelo método de evaporação do solvente contendo poloxamer 407 como carreador (SOLVP407-10 = 75,61 g.mL-1). / Nimodipine is a calcium blocker, used in prevention and treatment of ischaemic neurological deficits after aneurismal subarachnoid hemorrhage and cognitive deficit. It exhibits a low solubility in water and it is classified as class two in the Biopharmaceutics Classification System (BCS), thereby dissolution is the ratelimiting step in absorption, which impact on bioavailability. Consequently, the objective of this study was to develop and characterize solid dispersions of nimodipine, prepared with PEG 6000 or Poloxamer 407 and to compare them in terms of nimodipine solubility and dissolution. Solid dispersions were obtained by fusion and solvent methods and they were characterized by differential scanning calorimetry (DSC), infra red spectroscopy (FT-IR) and X-ray diffraction, where results confirmed the formation of solid dispersions. Solubility and dissolution characteristics of nimodipine in solid dispersions and physical mixtures were compared. Solid dispersions containing poloxamer 407 showed better efficiency than PEG in increasing solubility and dissolution rate of nimodipine, and it can be explained due to its surfactant activity. The solubility results obtained with solid dispersions prepared with PEG 6000 (DSPEG-10 = 13,2 g.mL-1) were better than physical mixtures with the same composition (MFPEG-10 = 3,21 g.mL-1) which, in turn, showed increased solubility compared with nimodipine (2,19 g.mL-1). Similar results were observed for dissolution efficiency (DSPEG-10 = 69,11% , MFPEG-10 = 15,61% and nimodipine = 11,68%). The best solubility result was obtained by the formulation prepared by the solvent method with poloxamer 407 as carrier (SOLVP407-10 = 75,61 g.mL-1).