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Previous issue date: 2016-02-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Skin aging involves events that lead to the reduction of its structural integrity and loss of biological
functions. The reactive oxygen species (ROS) are potentially able to generate damage of tissues
and are related with the cutaneous photoaging. Antioxidant molecules like vitamin C (VC) are
capable of fighting these ROS. Besides, VC acts in the synthesis of collagen in the skin, the
primary protein responsible for supporting its connective tissues. However, beneficial skin effects
are only obtained when the VC is applied topically. In this work, liposomes containing VC for
topical administration were developed and characterized. For quantification of VC in different
matrixes, including pharmaceutical products, cosmetics, and porcine ear skin, a quantitative analytical method was developed and validated by high performance liquid chromatography with
diode array detection (HPLC-DAD) using ion-pair reversed phase. The developed analytical
method was capable of quantifying VC without the interference of the various components of the
pharmaceutical formulations and the endogenous compounds of the biological matrix. The diluent
chosen to extract and dilute VC was a mixture of water and methanol (4:1, v/v) acidified to pH 3.0
with phosphoric acid, with additional 0.02% sodium thiosulfate. This diluent was the most efficient
to stabilize VC compared with other pH conditions and compositions, maintaining the amount of
VC close to 100% after 10 days at 4°C. In this way, a method for quantification of VC that could
be widely used by pharmaceutical companies and research laboratories was developed. It was
precise and accurate in the evaluation of the content of VC in biological matrixes and different
pharmaceutical formulations, making it advantageous towards other methods. Liposomes with VC
were prepared by dehydration-rehydration vesicles method (DRV). Liposomes containing
phosphatidylcholine (PC) or a mixture of PC and cholesterol and other electrically charged lipids
were prepared, and liposomes with positive, negative and neutral charges were obtained. All
formulations presented mean size inferior to 200 nm and low polydispersity index (<0.2).
Encapsulation efficiency of VC was directly influenced by the amount of liposomes that were
formed. In skin permeation studies, the association of VC in the liposomes only allowed greater
retention in the dermis when negatively charged liposomes were used. After 6 hours, the
application of this formulation promoted high skin retention of VC, with an accumulation of 37.9 ±
12.02 μg/cm2 and 73.95± 23.23 μg/cm2 in the epidermis and dermis, respectively. Liposomes were
capable of increasing the flow of VC through the skin. The presence of cholesterol and negative
charge in the liposomes promoted an increase in VC flow of 4 and 7 times, respectively, when
compared to free drug (FD). The interaction of liposomes with live biological membranes was
simulated in keratinocytes (HaCat) and fibroblasts (3T3) through the analysis of cell internalization
of liposomes. For this assay, during the preparation of liposomes, fluorescent lipids were used to
label the lipid membrane (coumarin and rhodamine). After treatment, the groups treated with
negatively charged liposomal formulation presented superior fluorescence than the groups treated
with other formulations and control, suggesting a higher interaction between the negatively
charged liposomes and keratinocytes and fibroblasts. Thus, this negatively charged formulation
was compared with free VC in the cell regeneration of keratinocytes after exposure to UVA
radiation and in the production of collagen type I in fibroblasts. In both cases, the beneficial effect
was only observed when VC was encapsulated in the liposomes. Therefore, the technological
development of a liposomal formulation containing VC generated a formulation with a stability of
at least 30 days and with characteristics that favored its retention and skin flow. Besides, the
encapsulation of VC in negatively charged liposomes promoted an enhancement in the efficacy of
regeneration of keratinocytes and the synthesis of collagen in fibroblasts. / O envelhecimento da pele envolve eventos que levam à redução da integridade estrutural e perda
das suas funções biológicas. As espécies reativas de oxigênio (EROs) são potencialmente capazes
de gerar danos teciduais e estão relacionadas com o fotoenvelhecimento cutâneo. Moléculas
antioxidantes como a vitamina C (VC) são capazes de combater estes compostos. Além disso, a VC atua na síntese de colágeno na pele, proteína fundamental à sua sustentação. No entanto,
efeitos benéficos cutâneos só são obtidos quando a VC é aplicada topicamente. Neste trabalho,
foram desenvolvidos e caracterizados lipossomas contendo VC para a aplicação tópica. Para a
quantificação da VC em diferentes matrizes, incluindo produtos farmacêuticos, cosméticos e pele
de orelha de porco, foi desenvolvido e validado um método quantitativo por cromatografia líquida
de alta eficiência acoplada à detector de arranjo de diodos (HPLC-DAD) por pareamento iônico em
fase reversa. O método analítico desenvolvido foi capaz de quantificar a VC sem sofrer
interferência dos diversos componentes das formulações farmacêuticas e dos compostos endógenos
da matriz biológica. O diluente escolhido para extrair e diluir a VC foi a mistura contendo água e
metanol (4:1, v/v) acidificada com ácido fosfórico para pH 3,0 com a adição de 0,02% de
tiossulfato de sódio. Este diluente foi o mais eficaz na estabilização da VC, comparando-se com
outras condições de pH e composição, com a manutenção da quantidade de VC próximo a 100%
depois de 10 dias a 4ºC. Desta forma, foi desenvolvido um método de quantificação da VC que
pode ser amplamente utilizado por indústrias farmacêuticas e laboratórios de pesquisa, uma vez
que foi preciso e exato na avaliação do teor da VC em matriz biológica e em diferentes preparações
farmacêuticas. Os lipossomas contendo VC foram produzidos pela técnica de dehydrationrehydration
vesicles (DRV). Foram produzidos lipossomas contendo fosfatidilcolina (PC) ou
mistura de PC com colesterol e outros lipídeos eletricamente carregados, obtendo-se assim
lipossomas com carga elétrica neutra, positiva ou negativa. Todas as formulações apresentaram
tamanho médio inferior a 200 nm e baixo índice de polidispersão (< 0,2). A eficiência de
encapsulação da VC foi diretamente influenciada pela quantidade de lipossomas formados. Nos
estudos de permeação cutânea, a associação da VC aos lipossomas só permitiu maior retenção na
derme quando foram utilizados os lipossomas carregados negativamente. Após 6 horas, a aplicação
desta formulação proporcionou alta retenção cutânea da VC, com acúmulo de 37,19 ± 12,02
μg/cm2 e 73,95 ± 23,23 μg/cm2 na epiderme e derme, respectivamente. Os lipossomas foram
capazes de aumentar o fluxo de VC através da pele. A presença de colesterol e carga superficial
negativa nos lipossomas provocaram aumento do fluxo de VC de 4 e 7 vezes, respectivamente, em
relação ao fármaco livre (FL). A interação dos lipossomas com membranas biológicas vivas foi
simulada em linhagens de queratinócitos (HaCat) e fibroblastos (3T3) através da análise da
internalização celular dos lipossomas. Neste caso, durante o preparo dos lipossomas foram
adicionados marcadores de membrana lipídica fluorescentes (rodamina e cumarina). Após
tratamento, os grupos que receberam formulação lipossomal com carga superficial negativa
apresentaram fluorescência superior aos grupos tratados com as outras formulações e o controle,
sugerindo maior interação entre os lipossomas negativos e os queratinócitos e fibroblastos. Assim,
a formulação com carga negativa foi comparada com a VC livre na regeneração celular de
queratinócitos após exposição à radiação UVA e na produção de colágeno tipo I em fibroblastos.
Nos dois casos, os efeitos benéficos só foram observados com a encapsulação da VC nos
lipossomas. Desta forma, o desenvolvimento tecnológico de uma formulação lipossomal contendo
VC, permitiu a obtenção de uma formulação com estabilidade de pelo menos 30 dias e com
características que favoreceram sua retenção e fluxo cutâneo. Além disso, a encapsulação da VC
em lipossomas negativos proporcionou aumento da sua eficácia na regeneração de queratinócitos e
na síntese de colágeno em fibroblastos.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.bc.ufg.br:tede/6415 |
| Date | 29 February 2016 |
| Creators | Maione-Silva, Lorena |
| Contributors | Lima, Eliana Martins, Lima, Eliana Martins, Guillo, Lidia Andreu, Torres, Ieda Maria Sapateiro, Anjos, Jorge Luiz Vieira dos, Diniz, Danielle Guimarães Almeida |
| Publisher | Universidade Federal de Goiás, Programa de Pós-graduação em Ciências da Saúde (FM), UFG, Brasil, Faculdade de Medicina - FM (RG) |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFG, instname:Universidade Federal de Goiás, instacron:UFG |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | -1006864312617745310, 600, 600, 600, 600, 1545772475950486338, 6997636413449754996, 2075167498588264571 |
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