O uso de genes em terapias é um conceito originado em 1970 em consequência do crescimento exponencial de novas tecnologias para liberação de DNA, também pela capacidade de expressão de genes exógenos em células de mamíferos. Propomos, então, a síntese de polímeros catiônicos, em dois grupos, por meio da aminólise da poli(succinimida) (PSI): grupo 1An, polímeros catiônicos com arcabouço poli (ácido aspártico) com cadeias laterais contendo aminas protonáveis; grupo 2An, polímeros catiônicos anfifílicos, contenho o poli (ácido aspártico) como arcabouço, com aminas protonáveis e cadeias dodecilamina. Estudos de SEC mostraram que derivados dodecilados 2An tiveram tamanho menor que os polímeros do grupo 1An, não dodecilados. A capacidade tamponante para todos os polímeros sintetizados foi maior que o bPEI 25, e o grupo 2An apresentou as maiores capacidades tamponantes. Derivados 2An com as aminas A1 a A4 apresentaram menor CMC do que o grupo 1An. Citotoxicidade dos policátions foi dependente das suas concentrações e, entre todos os polímeros, aqueles com aminas A5 e A6 não foram citotóxicos. A presença da cadeia dodecilamina na PSI não diminuiu a viabilidade celular até 250 ?L-1, sugerindo que a porção hidrofóbica não é citotóxica na faixa de concentrações testada. A complexação do pEGFP-N3 com os derivados de PSI foi realizada, bem como a transfecção dos poliplexos em células HeLa. A expressão de GFP dos complexos obtidos com bPEI 25 foi quantificada e comparada com os poliplexos preparados com os derivados da PSI. Ensaios de transfecção mostraram que os derivados dodecilados da PSI apresentaram expressão negligenciável de GFP em células HeLa, sugerindo uma ligação forte entre plasmídeo e os derivados sintetizados e não-liberação do material genético nas células, ou dano celular causado pela cadeia hidrofóbica nas células. Os maiores valores de GFP quantificados foram encontrados nos poliplexos contendo polímeros não-dodecilados e com as aminas A3 e A4, nas razoes N:P 5 a 20 para A3 e N:P 5 para A4. Ambas as estruturas A3 e A4 fazem parte do core do bPEI 25. / Genes as drugs for human therapy is a concept originally conceived around 1970, a consequence of the exponential growth in knowledge of human gene function, the more effective technologies for DNA delivery, and the ability to transfer and express exogenous genes in mammalian cells. Here we propose synthesizing two small library groups of cationic polymers via aminolysis of poly(succinimide) (PSI) backbone: group 1An, polycationic polymers with a degradable amide of poly(aspartic) acid backbone, protonable oligoamine side chains into the main polymer structure, and group 2An, amphiphilic cationic polymers with a degradable amide of poly(aspartic) acid backbone, protonable oligoamine side chains into the main polymer structure and dodecyl side chain moieties. SEC showed that dodecylated derivatives 2An had lower size than 1An group, non-dodecylated polyelectrolytes. Buffering capacity of all synthesized polymers was higher than the standard bPEI 25, and the dodecylated 2An group had the highest buffering capacities values. 2An derivatives with amines A1 to A4 showed lower CMC than their non-dodecylated pairs. Cytotoxicity of all polycations was dependent on the concentrations, and among all polymers, those with amines A5 and A6 had lower cytotoxicity than bPEI 25. Moreover, the presence of the hydrophobic dodecyl side chain in the PSI backbone did not decrease the cell viability until 250 ?g mL-1 polymer concentration, thus suggesting the hydrophobic moiety is not cytotoxic in this range. Complexation of pEGFP-N3 plasmid with PSI derivatives grafted with amines A1 to A4 was performed, as well as the transfection of polyplexes into HeLa cells. GFP expression of bPEI25 polyplexes in different complex volumes was quantified and compared with PSI derivatives/pEGFP-N3 polyplexes. Transfection assays showed that dodecylated PSI derivatives had negligible or no GFP expression in HeLa cells, thus suggesting a strong interaction between polycations and pDNA or a cellular damage caused by the hydrophobic moiety, although cytotoxicity assay of polyplexes showed low cytotoxicity of polyplexes. The highest GFP expression values were found for polycations 1A3 and 1A4, both without the dodecylamine side chain, in the N:P ratios 5 to 20 for 1A3, and N:P ratio 5 for 1A4. Both amines A3 and A4 used for the PSI grafting are core structures of bPEI 25.

Os polímeros de impressão molecular (MIPs) são materiais com capacidade de estabelecer interações seletivas com uma molécula que foi previamente adicionada durante a etapa de síntese, denominada molécula molde. A molécula molde pode ser, por exemplo, um fármaco, que é removido da matriz polimérica após a síntese. Apesar disto, o MIP ainda possui a capacidade de estabelecer interações de natureza seletiva com a molécula molde. Devido à estas interações seletivas, estes polímeros têm sido amplamente aplicados na área analítica, e também vêm sendo considerada sua aplicação como sistema de liberação prolongada/sustentada de fármacos. Os sistemas de liberação prolongada de fármacos apresentam vantagens como a redução de picos plasmáticos associados a efeitos adversos, contribuindo para o desenvolvimento de melhores alternativas clínicas para a administração de fármacos. Neste trabalho, foram selecionados dois fármacos de caráter básico contendo grupamentos amina terciária para proposição de sistemas de liberação prolongada baseados em partículas de MIPs: a nicotina, molécula hidrofílica indicada na terapia de abandono do fumo; e a donepezila, molécula lipofílica indicada no tratamento da doença de Alzheimer. Partículas poliméricas de MIPs foram sintetizadas pela técnica de polimerização por precipitação e os materiais poliméricos foram caracterizados usando diferentes técnicas como espectroscopia no infravermelho, microscopia eletrônica de varredura e microscopia de força atômica. Estudos de isoterma de adsorção indicaram a heterogeneidade dos sítios de ligação, com melhor ajuste ao modelo não linear de Langmuir-Freundlich. As formulações para administração por diferentes vias (oral ou transdérmica) foram delineadas a partir da dispersão das partículas poliméricas em veículos apropriados para uso farmacêutico, sobretudo, veículos lipídicos, como o óleo mineral e o ácido oleico. O fármaco foi previamente solubilizado nos veículos oleosos para assegurar maiores interações do tipo fármaco-polímero. As formulações transdérmicas para liberação de nicotina baseadas em MIPs permitiram prolongar a liberação in vitro do fármaco conforme o modelo cinético de Higuchi, caracterizando a difusão do fármaco a partir da matriz polimérica. Estudos de permeação cutânea in vitro usando pele de orelha de porcos foram realizados para avaliar as formulações transdérmicas, demonstrando que até 48 horas, a permeação cutânea da nicotina foi prolongada seguindo uma cinética de ordem zero. Foi possível demonstrar que a velocidade de permeação cutânea da nicotina a partir das formulações baseadas em MIPs (razão fármaco/polímero 1:3) foi menor do que nas formulações baseadas em polímeros não impressos (NIPs), provavelmente devido ao reconhecimento seletivo da nicotina nas partículas de MIPs. A cinética de liberação da donepezila a partir dos sistemas baseados em MIPs também foi melhor ajustada ao modelo de Higuchi, sendo que os MIPs apresentaram melhor efeito em prolongar a liberação do fármaco do que os NIPs, independente da razão fármaco:polímero. Deste modo, sistemas inovadores para liberação prolongada de fármacos baseados em MIPs, considerando diferentes vias de administração, foram apropriadamente desenvolvidos e avaliados. / Molecularly imprinted polymers (MIPs) are synthetic polymers that have the property to establish selective interactions with a compound called template e.g. a drug. The template is added in the synthesis step. After the synthesis, the template is removed. However, the property to establish selective interactions remain among MIPs and template. MIPs have been applied in the analytical field due to their selective interactions. The application of these materials as sustained release drug delivery systems has also been evaluated. Sustained release drug delivery systems may offer advantages, avoiding the high plasmatic peak concentrations of drugs related to their side effects. These drug delivery systems may also contribute to develop better clinical strategies to administration of drugs in the clinical practice. In this study, we select basic compounds with tertiary amine moieties to propose sustained release drug delivery systems based on MIPs. The selected drugs were nicotine (hydrophilic drug administered as an aid to smoking cessation therapy) and donepezil (lipophilic drug administered in the treatment of the Alzheimer’s disease). Polymer particles of MIPs were synthetized by precipitation polymerization and characterized by different techniques as infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, and atomic force microscopy. Adsorption isotherms studies indicated the heterogeneity of the binding sites with the better adjust to Langmuir-Freundlich model. The formulations were designed to administration by different pathways (transdermal or oral), and they were prepared from the dispersion of polymer particles in an oil vehicle as oleic acid and mineral oil. The drug was previously incorporated in the oil vehicle. Nicotine was administered by transdermal formulations based on MIPs using mineral oil as vehicle, and the results indicated that drug release was controlled according to Higuchi kinetic model, characterising the drug diffusion from the polymer matrix. Permeation studies were carried out using porcine ear skin, and the results demonstrated that the permeation of nicotine was prolonged up to 48 h according to zero order kinetic. The nicotine transdermal formulations based on MIPs showed a better effect in the control of drug permeation across the skin in relationship to the non-imprinted ones (NIPs) only when the amount of nicotine in the formulations was increased, with a drug/polymer ratio of 1:3. The donepezil release from the formulations based on MIPs using oleic acid as vehicle was better adjusted to Higuchi kinetic model, and the release rate of MIPs was smaller than NIPs, independent of the drug/polymer ratio. In this way, novel sustained release drug delivery systems based on MIPs were successfully developed and characterised for drug administration by different pathways. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Made available in DSpace on 2014-06-12T16:25:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo1213_1.pdf: 2248543 bytes, checksum: c61e827a8a080d6c71a5bbbe926970ef (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Microesferas são sistemas poliméricos de liberação controlada capazes de aumentar a biodisponibilidade e diminuir a toxicidade de uma variedade de fármacos. Complexos de inclusão de fármacos com ciclodextrinas podem modificar as características físico-químicas e de cinética de liberação de microesferas. A trans-desidrocrotonina (t-DCTN) é um princípio ativo extraído do Croton cajucara Benth com várias atividades farmacológicas, tais como a hipoglicemiante. Entretanto, a sua baixa solubilidade em água e hepatotoxicidade restrigem a sua aplicação terapêutica. O objetivo deste estudo foi avaliar a influência da presença de t-DCTN e complexo de inclusão de t-DCTN com hidroxipropil-β-ciclodetrina (t-DCTN:HPβCD) em microesferas de policaprolactona (PCL) e poliácido láctico e glicólico (PLGA) em suas propriedades físico-químicas e de cinética de liberação. Três diferentes sistemas de microesferas contendo t-DCTN, t-DCTN:HPβCD ou de t-DCTN:HPβCD e t-DCTN coencapsuladas foram preparados pelo método de emulsão múltipla (a/o/a) segido de evaporação do solvente. O polietilenoglicol (PEG) e o álcool polivinilico (PVA) foram usados como estabilizantes das emulsões simples e múltipla, respectivamente. Inicialmente, foram realizados estudos de pré-formulação com microesferas de PCL (sem fármaco) utilisando análise fatorial fracionária 24−1, variando-se as concentrações de PEG e PVA, e os volumes das fases aquosas interna e externa. Com isso, foi investigada a influência dos parâmetros no tamanho de partículas (dv) e polidispersão (span) das microesferas de PCL. A análise fatorial mostrou ser uma excelente ferramenta para a otimização de micropartículas de PCL. A variação dos volumes das fases aquosas interna e externa das emulsões afetaram consideravelmente o dv e o span dos sistemas. O dv das micropartículas de PCL variou de 6,68 to 28,41 μm e o span de 1,16 to 4,76 com a variação dos fatores. Considerando as formulações mais estáveis, microesferas de PCL e PLGA contendo t-DCTN ou t-DCTN:HPβCD foram preparadas para avaliar a influência da natureza do polímero. A t-DCTN foi encapsulada com êxito nas microesferas de PCL e PLGA com uma quantidade de fármaco encapsulada de 4% e 6% na razão de 1:10 de fármaco:polímero, respectivamente. As microesferas contendo t-DCTN:HPβCD apresentaram uma superfície lisa, e uma diminuição da quantidade de fármaco encapsulada, do tamanho de partícula e dos parâmetros de porosidade, em relação àquelas contendo somente t-DCTN. A coencapsulação de t-DCTN:HPβCD com t-DCTN na razão 1:5 de fármaco:polímero aumentou a quantidade de fármaco encapsulada para 14% em microesferas de PLGA, com tamanho de partículas (dv=9,59 μm) e polidispersão (span=1,57) satisfatórios. No que se refere a cinética de liberação in vitro, os perfis apresentaram uma boa correlação com o modelo fickiano, indicando que a difusão está envolvida no mecanismo de liberação. O complexo de inclusão t-DCTN:HPβCD modificou as propriedades de liberação das microesferas, produzindo menores velocidades de difusão k2 de 0,105 (PCL) e k2 de 0,107 (PLGA), quando comparadas aos sistemas contendo t-DCTN, k2 de 0,289 (PCL) e k2 de 0,395 (PLGA), respectivamente. A coencapsulação também reduziu o efeito burst (1,5%) e a velocidade de difusão (k2=0,079). Os resultados sugerem uma menor afinidade da t-DCTN pela matriz de PCL em relação ao PLGA, devido à menor quantidade de fármaco encapsulada, maior modificação do potencial zeta, bem como, maior efeito burst e cinética de liberação mais rápida. Portanto, a microencapsulação de t- DCTN e complexo de inclusão t-DCTN:HPβCD em polímeros biodegradáveis pode ser uma alternativa terapêutica inovadora na avaliação da atividade hipoglicemiante da t-DCTN

Made available in DSpace on 2014-06-12T16:25:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo1129_1.pdf: 2565662 bytes, checksum: 98d6ebf8c63b9eff4f2996448613c39a (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A trans-desidrocrotonina (t-DCTN) é um diterpeno presente nas cascas da espécie Croton cajucara Benth (Euphorbiaceae) sendo atribuídas atividades hipoglicemiante, antiinflamatória, antiestrogênica, antiulcerogênica e principalmente antitumoral, a qual demonstrou grande atividade contra Carcinoma de Erlich e Sarcoma 180. Apesar da expressiva atividade da t-DCTN, tem sido descrito o aumento do número de casos de hepatite tóxica relacionadas ao uso da infusão das cascas desta planta em altas concentrações. Os efeitos tóxicos da substância no organismo podem ser evitados pelo uso de formas farmacêuticas de liberação controlada. Nanocápsulas são preparações de diâmetro nanométrico que contêm uma fina camada polimérica envolvendo um núcleo líquido ou semisólido. Esses sistemas têm a capacidade de encapsular diferentes fármacos em seu interior, promovendo uma liberação controlada dentro de uma faixa terapêutica, reduzindo os picos plasmáticos, e, consequentemente, proporcionando uma melhoria de sua biodisponibilidade. Além disso, esses sistemas diminuem a toxicidade dos fármacos encapsulados e ainda, os protegem contra fatores externos melhorando a estabilidade do bioativo. Para caracterizar esses sistemas é de extrema importância quantificar o fármaco e determinar a sua eficiência de encapsulação nas nanopartículas. Desta forma, se faz necessária a utilização de metodologia validada, a fim de se alcançar resultados confiáveis. O objetivo desse trabalho foi preparar e caracterizar nanocápsulas contendo t-DCTN e validar um método de quantificação por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). A validação do método cromatográfico seguiu os protocolos de validação preconizados pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária e pela International Conference on Harmonisation. A validação da metodologia analítica se mostrou exata, precisa, sensível e reprodutível, sendo possível determinar quantitativamente a t-DCTN em nanocápsulas convencionais e furtivas. Os resultados revelaram que foi possível preparar nanocápsulas contendo 1,0 mg.mL-1 de t-DCTN com uma eficiência de encapsulação superior a 97% em ambos os sistemas poliméricos. Desta forma, foi possível obter nanocápsulas contendo t-DCTN e desenvolver um método analítico validado para quantificação do bioativo em nanocápsulas convencionais e furtivas de modo confiável

O câncer de mama constitui o segundo tipo de câncer mais frequente no mundo e o mais comum entre as mulheres, devido ao seu alto grau de malignidade. A quimioterapia é utilizada no tratamento de câncer de mama com presença de metástase, dentre os fármacos mais utilizados está o paclitaxel, que atua na desestabilização dos microtúbulos na divisão celular, levando a célula neoplásica a apoptose, porém, o paclitaxel é uma molécula extremamente lipofílica, solubilizada em Cremophor® EL, um tensoativo altamente tóxico utilizado na formulação comercial. O objetivo deste trabalho foi desenvolver complexos dendriméricos com paclitaxel para a otimização da terapia do câncer de mama. Para a quantificação do paclitaxel nos sistemas de liberação desenvolvidos foram validados métodos analíticos por espectrofotometria UV-Vis e por cromatografia líquida de alta eficiência. Os métodos foram seletivos, linear, precisos e exatos. Para a obtenção de uma formulação concentrada os complexos foram liofilizados. O complexo PAMAM-G4-NH2-Paclitaxel foi obtido em diversos meios reacionais, com diferentes faixas de pH, sendo o tampão Hepes, pH 7,4, e água; os meios que obtiveram melhores resultados de complexação, posteriormente foram analisados por DLS e NTA, com diâmetro médio de partícula em 160 nm e potencial zeta catiônico. A caracterização do complexo obtido foi realizada por análises de espectrofotometria no infravermelho e ressonância magnética nuclear. O estudo in vitro de liberação do paclitaxel a partir dos complexos dendriméricos foi realizado utilizando membrana de acetato de celulose e quantificação por CLAE. O perfil de liberação demonstrou que após 156 horas, no máximo 35% do fármaco foi liberado. A liberação lenta representa uma vantagem para o tratamento de tumores sólidos, pois idealmente o sistema de liberação deve manter o fármaco encapsulado durante a circulação sanguínea e liberá-lo uma vez acumulado passivamente no sítio tumoral. A citotoxicidade foi avaliada na linhagem tumoral 4T1, através do ensaio do MTT. O complexo PAMAM-G4-NH2-Paclitaxel apresentou citotoxicidade 5 vezes maior que a formulação comercial. Na avaliação antitumoral in vivo do complexo, foram avaliados a curva do crescimento tumoral, o registro de peso, a sobrevivência dos animais e a proliferação celular com o anticorpo ki 67. O complexo dendrimérico teve efeito estatisticamente significativo na redução do volume tumoral e, através da análise de imunohistoquimica foi confirmada a redução da proliferação celular. Portanto, o complexo PAMAM-G4-NH2-Paclitaxel pode representar uma estratégia promissora para o tratamento de câncer de mama e posteriormente deverá ser avaliada por meio de estudos clínicos. / Breast cancer is the second most common type of cancer worldwide and the most common among women, due to its high degree of malignancy. Chemotherapy is used to treat breast cancer metastasis, among the most widely used drugs are paclitaxel, which operates in the microtubules destabilization in cell division, resulting in neoplastic cell apoptosis, however, paclitaxel is a highly lipophilic molecule which is solubilized in Cremophor® EL, a highly toxic surfactant used in the commercial formulation. The aim of this study was to develop dendrimeric complex with paclitaxel for the optimization of breast cancer therapy. To quantify the paclitaxel in the developed delivery systems, the analytical method was validated by UV-Vis spectrophotometry and high-performance liquid chromatography. The methods were selective, linear, accurate and precise. To obtain a concentrated formulation, the complexes were lyophilized. The PAMAM-G4-NH2-paclitaxel complex was obtained in various reaction media with different pH ranges, with the HEPES buffer, pH 7.4, and water. The media with obtained the best complexation were subsequently analyzed by DLS and NTA, and the mean particle diameter was 160 nm with a cationic zeta potential. The characterization of the obtained complex was performed by infrared and nuclear magnetic resonance spectrophotometric analysis. The in vitro release study of paclitaxel from the dendrimeric complex was evaluated using membranes of cellulose acetate and quantified by HPLC. The release profile showed that after 156 hours at most 35% of the drug was released. The extended release is an advantage for the solid tumors treatment, because ideally the release system should keep the drug encapsulated during blood circulation and release it over time passively accumulated in the tumor site. Cytotoxicity was assessed in tumor cell line 4T1, using the MTT assay, the PAMAM-G4-NH2 paclitaxel complex showed cytotoxicity 5 times greater than the commercial formulation. In in vivo antitumor evaluation of the complex were evaluated curve of tumor growth, the weight record, the animal survival and cell proliferation with the antibody ki 67. Dendrimer complex had statistically significant effect in reducing tumor volume and through the immunohistochemical analysis the results were confirmed the reduction of cell proliferation. Therefore, the PAMAM-G4- NH2-paclitaxel complex can represent a promising strategy for the breast cancer treatment and should be further evaluated by means of clinical studies

A doença de Chagas causada pelo Trypanosoma cruzi representa um grave problema de saúde pública na América Latina e cada vez mais em todo o mundo, afetando principalmente regiões de baixo poder aquisitivo, e por isso negligenciada pela indústria farmacêutica. Atualmente apenas um fármaco está disponível, o benzonidazol, o qual apresenta eficácia limitada e está associado a diversos efeitos colaterais. Estudos recentes demonstraram atividade tripanocida do ácido ursólico, entretanto sua utilização é limitada pela alta hidrofobicidade, sendo o uso dos nanocarreadores lipossomais reconhecido como uma estratégia promissora para solucionar tal limitação, além de serem sistemas altamente versáteis e biocompatíveis. Neste trabalho, foram desenvolvidos lipossomas de fosfatidilcolina e colesterol contendo ácido ursólico pela técnica da evaporação do solvente e hidratação do filme lipídico seguida de sonicação, permitindo a obtenção de vesículas unilamelares e com baixa polidispersividade. A partir da avaliação preliminar da estabilidade das dispersões, a adição do colesterol na razão molar 10:1 fosfatidilcolina:colesterol foi essencial para a manutenção do conteúdo encapsulado quando a formulação foi estocada em temperatura ambiente e melhor retenção do conteúdo a 4°C (90%). Após a liofilização o emprego de sucrose na razão molar 1:10 lipídeo:açúcar, a formulação manteve o tamanho e distribuição de tamanho e impediu a agregação das vesículas. A formulação obtida foi caracterizada por microscopia eletrônica de transmissão, apresentando diâmetro entre 100 e 120 nm, também observado pelo espalhamento dinâmico da luz. As análises por espectroscopia no infravermelho e calorimetria exploratória diferencial demonstraram uma forte interação do fármaco com a membrana fosfolipídica por interações de hidrogênio, assim como uma menor mobilidade das cadeias lipídicas e formação de uma matriz vítrea a qual foi responsável pela efetiva crioproteção das vesículas. Estudo in vitro do perfil de liberação do fármaco a partir dos lipossomas pela técnica da diálise resultou em alta retenção do conteúdo encapsulado e uma liberação sustentada deste. A partir de ensaio biológico in vitro empregando azul de trypan, a formulação liofilizada contendo ácido ursólico se mostrou segura até a concentração em que seria necessária para carrear 32 ?M do fármaco, considerando a linhagem de mamíferos LLC-MK2. Em relação à atividade tripanocida em linhagem da cepa CL da forma epimastigota empregando MTT, o lipossoma contendo o fármaco foi capaz de causar morte celular do parasita em 100%, considerando-se um possível efeito sinérgico do ácido ursólico e o colesterol, cuja seletividade à membrana do parasita tem sido recentemente demonstrada. Contudo apenas a formulação contendo o ácido ursólico apresentou índice de seletividade aceitável, o que está relacionado com o efeito citoprotetor do ácido ursólico. / Chagas disease caused by Trypanosoma cruzi is a serious public health problem in Latin America and is an increasing disease around the world, mainly affecting regions with low purchasing power, and therefore Chagas disease is considered neglected by the pharmaceutical industry. Today, only one product is available, benznidazole, which has limited efficacy and is associated with several side effects. Recent studies have shown trypanocidal activity of ursolic acid, however its use is limited by the high hydrophobicity. The use of liposomal nanocarriers is recognized as a promising strategy to address this limitation and they are highly versatile and biocompatible systems. In this study, ursolic acid loaded phosphatidylcholine and cholesterol liposomes were developed using the solvent evaporation and lipid film hydration technique followed by sonication, allowing unilamellar vesicles formation with low polydispersity. From the preliminary assessment of the dispersion stability, the addition of cholesterol allowed the encapsulation efficiency maintenance when the formulation was stored at room temperature and better drug retention at 4°C (90%). After lyophilization employing sucrose 1:10 lipid:sugar molar ratio, the formulation manteined the size and size distribution and vesicle aggregation was prevented. The formulation obtained was characterized by transmission electron microscopy, with diameter between 100 and 120 nm, also observed by dynamic light scattering. The analysis by infrared spectroscopy and differential scanning calorimetry showed a strong hydrogen interaction between ursolic acid and the phospholipid membrane, as well as a lower mobility of the lipid chains and glassy matrix formation which was responsible for the effective cryoprotection. In vitro drug release profile from liposomes by dialysis technique resulted in high retention of the encapsulated content and a sustained release. From in vitro biological assay using trypan blue, the ursolic acid loaded lyophilized liposomes proved to be safe up to a concentration that would be required to carry 32 ?M of the drug, considering the LLC-MK2 mammalians cell line. Regarding the trypanocidal activity of epimastigotes CL strain by MTT technique, the ursolic acid loaded liposomes showed greater efficacy than blank liposome able to causing 100% of parasite cell death, considering a possible synergism effect of ursolic acid and cholesterol, whose selectivity to the parasite membrane has been recently demonstrated. However, only the formulation containing ursolic acid showed acceptable selectivity index, which is related to the ursolic acid cytoprotective effect.

Orientador: Leonardo Fernandes Fraceto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-26T03:20:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Baratelli_Diego_M.pdf: 5417308 bytes, checksum: 04980cc029526e213ff664b425962296 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O controle da dor em diferentes procedimentos clínicos é de extrema importância, logo a descoberta dos anestésicos locais (ALs), caracterizados pela capacidade de diminuir a dor sem a perda da consciência representou um grande avanço para a clínica médica. O anestésico local ideal deve apresentar ação anestésica duradoura e baixa toxicidade. Devido aos avanços da nanotecnologia, gerou-se a possibilidade de associar os ALs com sistemas nanoparticulados poliméricos (SNPs), que agem como transportadores, aumentando assim a eficácia terapêutica daqueles. O presente trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de nanocápsulas poliméricas como sistema carreador conjunto para dois ALs amplamente usados na clínica, a prilocaína (PLC) e a lidocaína (LDC) visando melhorar as propriedades terapêuticas destes ALs, pela liberação sustentada, de forma a diminuir os efeitos indesejáveis como a alergenicidade e toxicidade. Desta forma, no presente estudo foram preparadas nanocápsulas (NC) compostas por três diferentes polímeros (PCL) poli-epsilon-caprolactona, (PLGA) poli-lactídeo-co-glicolídeo e (PHBV) poli-hidroxibutirato-co-hidroxivalerato, baseadas na metodologia de emulsificação/evaporação do solvente. A caracterização destes sistemas foi feita através da medida de diâmetro médio das partículas, polidispersão, potencial zeta, pH, eficiência de encapsulação e avaliação do perfil de liberação. Os resultados mostraram que as nanopartículas apresentaram diâmetro médio de 375 a 580 nm com valores de polidispersão abaixo de 0,25; o potencial zeta variou de - 5,4 a - 25,1 mV e o pH entre 3,5 e 8,5. A eficiência de encapsulação dos ALs foi superior a 50% para a PLC e 75% para a LDC. Os ensaios de liberação in vitro mostraram que em todas as formulações a PLC é liberada mais rapidamente que a LDC. Os resultados para os diferentes polímeros mostraram que o perfil de liberação (horas) para a PLC de ~ 2,0; 4,0; 4,5; 5,5 e para LDC de 4,5; 6,0; 8,0; 9,5 seguindo a ordem PLGA>PCL>PCLmistura>PHBV, devido às diferentes características dos polímeros e interações intermoleculares entre os ALs e a matriz polimérica. A análise matemática dos perfis de liberação mostrou que os ALs são liberados por transporte do tipo caso II (difusão e relaxamento da cadeia polimérica). Os resultados obtidos neste trabalho indicou que sistemas carreadores poliméricos de PLC e LDC constituem uma alternativa promissora para futuras aplicações no tratamento da dor / Abstract: In different clinical procedures pain control is of extreme important, so that the discovery of local anesthetics (LAs), characterized by the ability to reduce pain without loss of consciousness represented a major breakthrough in medicine. An ideal local anesthetic agent should have long duration and low toxicity. Advances in nanotechnology allowed the combined use of Las with polymeric nanoparticle systems (SNPs), which act as carriers to increase the therapeutic efficacy of anesthetics. This study aimed the development of polymeric nanocapsules as carrier systems for two LAs widely used in the clinics: prilocaine (PLC) and lidocaine (LDC). To improve these LAs, we wanted to prolong their release profile to reduce side effects, such as allergenicity and toxicity. Thus, in this study were have prepared nanocapsules (NC) using three different kind of polymers: poly-epsilon-caprolactone (PCL), poly-lactide-co-glycolide (PLGA) and polyhydroxybutyrate-co-hydroxyvalerate (PHBV) based on the emulsification/solvent evaporation methodology, The characterization of these systems was considerate by measuring the diameter, polydispersion, zeta potential, pH, encapsulation efficiency of the LAs and investigation of the in release profile. Results demonstrated that the nanoparticles had a mean diameter of 375 to 580 nm with values of polydispersity below 0.25; the zeta potential ranged from - 5.4 to - 25.1 mV and the pH between 3.5 and 8.5. The encapsulation efficiency of LAs were above 50% for PLC and 75% for the LDC. The in vitro release assays showed that PLC was released faster than LDC. in all formulations The results for the different polymers showed the following release profile order PLGA>PCL>PHBV, due to the differences in the polymers proprieties and intermolecular interactions of LAs and the polymeric matrixes. Mathematical analysis of the release profiles showed that LAs are released by type II transport. The results obtained in this work indicated polymeric carrier systems of PLC and LDC could be a promising alternative for future applications in the treatment of pain / Mestrado / Bioquimica / Mestre em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Eneida de Paula / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-23T12:15:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Braga_MarioAntonio_M.pdf: 2842926 bytes, checksum: f402efe6ac374c0c0a33cc9d3c87fbd5 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A clonidina (CND) é um composto imidazólico que foi sintetizado em 1960 e utilizado inicialmente como descongestionante nasal por sua ação vasoconstritora. Após o início do uso clínico deste fármaco, foram observados efeitos sistêmicos surpreendentes como hipotensão arterial, sedação e bradicardia. Como consequência de seu efeito hipotensor, este fármaco foi utilizado com eficácia no tratamento da hipertensão arterial durante 25 anos. Com a elucidação do seu mecanismo de ação, outras indicações foram sendo propostas na prática clínica e assim o fármaco ganhou expressivo interesse na anestesiologia, sendo utilizado como medicação pré-anestésica, adjuvante na anestesia geral, anestesia regional e pós-operatória, inclusive em pacientes pediátricos. Apesar da amplitude de indicações no tratamento da dor e anestesia, o fármaco apresenta reações adversas, tornando-se necessário manipular suas propriedades físico-químicas no intuito de aperfeiçoar seu efeito terapêutico e diminuir reações adversas. Neste trabalho objetivamos veicular a CND em hidroxipropil-beta-ciclodextrina (HP-?-CD), com o intuito de otimizar a ação do fármaco, reforçando seu uso na prática clínica como analgésico e adjuvante na anestesia infiltrativa. Para este fim complexos de inclusão da CND com o carreador proposto foram preparados e caracterizados; além disso, o efeito anestésico in vivo da CND livre e complexada, associada ao anestésico local bupivacaína, foi avaliado pelo teste de tail-flick, após injeção intratecal em ratos Wistar. Uma relação estequiométrica 1:1 (CND:HP-?-CD) foi determinada e o tempo de equilíbrio foi de 24 horas. O complexo foi caracterizado por medidas de calorimetria exploratória diferencial, difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura e cinética de liberação. Estes ensaios forneceram indícios da associação da CND com a HP-?-CD, haja visto a diferença entre os picos endotérmicos, padrões de difração, padrão de cristalinidade e retardo em liberação, respectivamente. Os ensaios de ressonância magnética nuclear de hidrogênios mostraram baixa afinidade entre a CND e a HP-?-CD (Ka = 20 L/M-1), porém foi possível evidenciar os detalhes moleculares da inserção do anel aromático na cavidade da HP-?-CD. Apesar disso, o efeito anestésico do complexo CND:HP-?-CD, avaliado em animais, foi pronunciadamente superior ao dos fármacos CND e bupivacaína, isoladamente, indicando a viabilidade desta formulação para uso associado a anestésicos locais, na anestesia operatória / Abstract: Clonidine (CND) is an imidazole compound synthesized in 1960 and originally used as a nasal decongestant for its vasoconstrictor action. After initial clinical use, unexpected systemic effects were observed as hypotension, bradycardia and sedation. As a consequence of its hypotensive effect, this drug has been successfully used in the treatment of hypertension for over 25 years. With the elucidation of its mechanism of action, other indications were proposed in clinical practice. CND has gained significant interest in anesthesiology, being used as an adjuvant to general and regional anesthesia, during surgery or in the postoperative period, even in children. Despite its breadth of indications in the treatment of pain and anesthesia, CND has adverse reactions, making it necessary to manipulate its physicochemical properties in order to improve the therapeutic efficacy and decrease adverse reactions. In this work we proposed to complex clonidine with hydroxypropyl-beta-cyclodextrin (HP-?-CD) in order to optimize drug action enhancing its use as an analgesic adjuvant in infiltration anesthesia. For that, in addition to the preparation and characterization of a CND:HP-?-CD, inclusion complex, we evaluated the in vivo anesthetic effect of free and complexed CND, associated with the local anesthetic bupivacaine. A 1:1 stoichiometric ratio (CND:HP-?-CD) was determined after an equilibrium time of 24 hours. The complex was characterized by differential scanning calorimetry, X-ray diffraction, scanning electron microscopy and release kinetics. These trials provided evidences for the inclusion complexation of CND in HP-?-CD, considering the differences between endothermic peaks, diffraction patterns, standard crystallinity and sustained release, respectively. Nuclear magnetic resonance experiments revealed a low binding constant between clonidine and HP-?-CD (Ka = 20 L/M-1) but provided molecular details on the insertion of the aromatic ring inside the HP-?-CD macromolecular cavity. Despite that, the anesthetic effect of clonidine:HP-?-CD complex in animals was considerably higher than that evoked by clonidine and bupivacaine alone, pointing out the future use of this drug delivery formulation in association with local anesthetics, for surgical anesthesia procedures / Mestrado / Fármacos, Medicamentos e Insumos para Saúde / Mestre em Biociências e Tecnologia de Produtos Bioativos

Cristais líquidos são sistemas que se apresentam em um estado intermediário entre o estado sólido e líquido. A monoleína é um lipídio polar com capacidade de formar diferentes tipos de cristais líquidos liotrópicos na presença de água, caracterizados como fase lamelar, cúbica e hexagonal. Devido à capacidade de controlar a liberação dos fármacos incorporados e às propriedades mucoadesivas, estes sistemas são considerados potenciais veículos para a liberação controlada de fármacos na mucosa bucal. Sabendo que o desenvolvimento da cárie e doença periodontal está relacionado com a formação do biofilme, é necessário seu controle e prevenção para manutenção da saúde bucal. Dentre os agentes químicos disponíveis para prevenir e/ou diminuir a formação do biofilme, cloreto de cetilpiridínio (CCP), polihexametileno biguanida (PHMB) e Triclosan® têm sido amplamente utilizados. Em vista disso, o objetivo deste estudo foi desenvolver e caracterizar sistemas líquido-cristalinos de fase lamelar e cúbica formados por monoleína e água contendo antimicrobianos com aplicabilidade bucal. Os sistemas foram desenvolvidos usando monoleína e água e os antimicrobianos avaliados foram o CCP, o PHMB e o Triclosan®. A formação das fases líquido-cristalinas com e sem a presença de cada fármaco estudado foi identificada por microscopia de luz polarizada. Além disso, foi avaliado o intumescimento dos sistemas contendo os fármacos estudados após contato com saliva artificial; a atividade antimicrobiana e o perfil de liberação in vitro, bem como o tempo de permanência e a força de mucoadesão ex vivo em mucosa de bochecha de porco. Foi possível obter os sistemas líquido-cristalinos para os fármacos avaliados, e o intumescimento de todos os sistemas foi caracterizado como cinética de segunda ordem. Os resultados do perfil de liberação e da atividade antimicrobiana in vitro para PHMB e Triclosan® foram favoráveis para aplicação bucal, no entanto, o CCP não é adequado para veiculação neste sistema. O perfil de liberação dos fármacos à partir desses sistemas foi influenciado pelas propriedades físico-químicas e concentração dos fármacos, bem como pelo intumescimento. Ainda, a fase lamelar apresentou maior tempo de permanência que a fase cúbica e a força de mucoadesão média da fase lamelar foi de 1,02 ± 0,50 N e da fase cúbica foi de 0,45 ± 0,10 N. Logo, os sistemas líquido-cristalinos de monoleína e água são um interessante veículo com potencial para liberação controlada dos antimicrobianos PHMB e Triclosan® na mucosa bucal com o objetivo de otimizar a eficácia destes fármacos. / Liquid crystals are systems which are in an intermediate state between solids and liquids. Monoolein is a polar lipid capable of forming different types of lyotropic liquid crystals in aqueous environment, which can be classified into lamellar, cubic and hexagonal mesophases. Due to its ability to control drug release and its mucoadhesive properties, these systems have been considerated as potential vehicle to control drug release on buccal mucosa. Based on the knowledge that the development of caries and periodontal disease is related to the biofilm formation, it is necessary their control and prevention to maintain the buccal health. Among the available chemical agents to prevent and/or reduce biofilm formation, cetylpyridinium chloride (CPC), polyhexamethylene biguanide (PHMB) and Triclosan® have been widely used. Based on these facts, the objective of this study was to develop and characterize liquid-crystalline systems formed by monoolein and water, containing antimicrobial agents with buccal applicability. The systems were developed using monoolein and water, and the antimicrobial agents evaluated were CCP, PHMB and Triclosan®. The liquid-crystalline phases with and without the presence of each drug was identified by polarized light microscopy. Furthermore, it was evaluated the swelling of the systems containing the drugs studied after contact with artificial saliva; the in vitro antimicrobial activity and its release profile, as well as the residence time and ex vivo mucoadhesion strength on pig cheek mucosa. It was possible to obtain liquid-crystalline phases for all drugs, and the swelling of all systems was characterized according to second-order kinetics. The results of release profile and antimicrobial activity in vitro to PHMB and Triclosan® were favorable for buccal application, however CCP is not suitable to be released from these systems. The drug release profile from these systems was influenced by the physicochemical properties and loading of the drugs, as well as by swelling. Furthermore, the lamellar phase showed greater residence time that the cubic phase and the mucoadhesion strength average of lamellar phase was 1.02 ± 0.50 N and for cubic phase was 0.45 ± 0.10 N. Thus, the liquid crystalline systems forming by monoolein and water are an interesting vehicle with potential to control release of the PHMB and Triclosan® on the buccal mucosa in order to optimize the drug effectiveness.

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