Padronização do modelo de difusão ex vivo da câmara de Franz para estudos de permeabilidade e permeação de fármacos e adjuvantes farmacêuticos, através das mucosas bucal e esofágica e da pele de suínos

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia.A mucosa bucal funciona como um sítio atrativo para a liberação sistêmica de fármacos, que incluem peptídeos e proteínas, em função da sua permeabilidade considerável e por evitar os efeitos hepáticos e intestinais de primeira passagem. A pele representa outra via alternativa, podendo também ser direcionada para efeitos locais ou sistêmicos, com a vantagem de conveniência na administração/aplicação, além de também evitar o metabolismo de primeira passagem. Para a avaliação do potencial destas vias como sítio de liberação de fármacos e para a estimativa de efeitos tóxicos de compostos utilizados no desenvolvimento de formulações, o modelo da câmara de Franz foi selecionado para este propósito. A mucosa esofágica suína tem mostrado ser um substituto útil e prático da mucosa bucal suína nos estudos de permeabilidade ex vivo por oferecer uma maior área de superfície e facilidade no preparo do tecido. Além disto, estes tecidos demonstraram características histológicas similares. Assim, parâmetros de permeabilidade tais como fluxo, tempo de latência e coeficiente de permeabilidade da carbamazepina (CBZ) e do acetonido de triancinolona (AT) foram estimados nestas mucosas, para fins de comparação. Além disto, o efeito do congelamento (-80oC) sobre a permeabilidade ex vivo destes fármacos nas mucosas bucal e esofágica suínas também foi avaliado. Para os estudos de permeação ex vivo, através da pele de orelha de porco, selecionou-se o metil, etil, propil e butilparabeno, tendo em vista os questionamentos recentes sobre a segurança dos mesmos, decorrente das suas absorções sistêmicas. O efeito das interações destes adjuvantes farmacêuticos na permeação cutânea foi avaliado através de delineamento fatorial. As amostras testadas foram veiculadas em soluções e, como meio de dissolução da fase receptora, soluções tampões em presença de solubilizante, geralmente o etanol (estabelecimento da condição sink) foram utilizadas. Métodos analíticos, previamente validados, tais como cromatografia líquida de alta eficiência, espectrofotometria na região do ultravioleta e eletroforese capilar foram selecionados para a quantificação dos fármacos e adjuvantes. Os resultados indicaram que as mucosas esofágicas suínas poderiam substituir as bucais nos estudos de permeabilidade ex vivo da CBZ, tendo em vista a semelhança estatística (p>0,05; SNK) entre os parâmetros de permeabilidade calculados a partir das cinéticas de permeação da CBZ. Já para o AT, os resultados desta comparação foram estatisticamente diferentes (p0,05; SNK) entre os parâmetros de permeabilidade dos tecidos frescos e congelados. Assim sendo, os tecidos congelados poderiam ser utilizados nas situações em que a avaliação da retenção não é desejada. A ordem de permeação dos parabenos (BP=PPPP>EP>MP), notando-se maior retenção dos parabenos na epiderme do que na derme, provavelmente pelas diferenças no conteúdo lipídico destas camadas. No delineamento fatorial, efeitos estatisticamente significantes foram observados apenas para as combinações MP e EP, bem como para MP e PP, com redução nos fluxos de permeação e, assim sendo, estas associações seriam recomendadas até a definição de protocolos de segurança mais confiáveis, tendo em vista que efeitos nocivos destes adjuvantes seriam observados quando das suas absorções sistêmicas, conforme literatura. The buccal mucosa serves as an attractive site for the systemic delivery of drugs, including peptides and proteins, because of its considerable permeability and the avoidance of intestinal and hepatic first-pass effects. The skin represent another alternative, can be directed to local or systemic effects, with the advantage of administration convenience, and also it avoid the first-pass metabolism. To assess the potential of these routes as a drugs delivery site and to estimate the toxic effects of compounds used in the formulations development, the model of Franz diffusion cell was selected for this purpose. The porcine esophageal mucosa has been shown be a useful and practical substitute for porcine buccal mucosa ex vivo permeability studies in that it offers a larger surface area and it is much easier to prepare. Further, these tissues demonstrated similar histological characteristics. Thus, permeability parameters such as flux, lag time and permeability coefficient of carbamazepine (CBZ) and triamcinolone acetonide (AT) were estimated in these mucosae, for comparison purposes. In addition, the freezing effect (-80oC) on the ex vivo permeability of these drugs in the porcine buccal and esophageal mucosae was also evaluated. To evaluate the ex vivo permeation through pig ear skin were selected methyl- (EP), ethyl- (EP), propyl- (PP) and butyl- (BP) paraben due the recent questions about safety, resulting from systemic absorption of these parabens. The interactions effect of pharmaceutical adjuvants in skin permeation was assessed by factorial design. The tested samples were incorporated in solutions and as dissolution mean of the receptor phase were used buffer solutions in the solubilising presence, usually ethanol (establishment of sink condition). Analytical methods, previously validated, such as high performance liquid chromatography, UV/Vis spectrophotometry and capillary electrophoresis were selected to the drugs and adjuvants quantification. The results indicated that the esophageal could replace the buccal mucosa in CBZ permeability studies, considering the statistical similarity (p> 0.05, SNK) between the calculated permeability parameters from CBZ diffusion kinetics. For the AT, results of this comparison were statistically different (p 0.05, SNK) between the permeability parameters of fresh and frozen tissues. Therefore, the frozen tissue could be used when retention evaluation is not required. The parabens permeation order (BP = PP PP> EP> MP), presenting higher parabens retention in epidermis than dermis, probably due lipid content differences of these layers. In the factorial design, significant statistically effects were shown only for MP and EP as well as MP and PP combinations with reduction in permeation fluxes. In this way, these associations would be recommended until definition of security protocols more reliable, by consider that harmful adverse effects of these adjuvants would be shown when of their systemic absorption, according literature

Desenvolvimento de estratégias farmacotécnicas para a melhoria das características biofarmacêuticas do mesilato de Saquinavir & avaliação da permeabilidade bucal do cloridrato de donepezila

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Farmácia, Florianópolis, 2013.Para fármacos com solubilidade aquosa limitada, estratégias farmacotécnicas visando a melhoria das propriedades biofarmacêuticas pode ser mais interessante do que a investigação de rotas alternativas de administração, o que não acontece para muitos dos fármacos que apresentam alta solubilidade aquosa. Neste estudo, prepararam-se dispersões sólidas de mesilato de saquinavir (MS) com o objetivo de aumentar a sua biodisponibilidade oral e também investigou-se a permeabilidade bucal deste fármaco bem como do cloridrato de donepezila (DPZ). Para o preparo das dispersões sólidas, utilizaram-se dois principais carreadores, o PEG 4000 e o GelucireTM 44/14 e, uma vez que observaram-se problemas de instabilidade físico-química, o PVP K30 foi também incluído na formulação (um agente bem conhecido por evitar/retardar a cristalização de fármacos). A formulação com PEG 4000 levou a uma precipitação de fármaco após a dissolução tendo em vista sua baixa capacidade de solubilização, aumentou ainda mais o efluxo mediado pela gp-P e, desta forma, baixa biodisponibilidade oral foi observada. Por outro lado, o sistema com GelucireTM proporcionou menor dissolução em meio gástrico, porém, foi capaz de inibir a glicoproteína-P, demonstrando maior capacidade de solubilização do fármaco quando da sua liberação da formulação, o que consequentemente explicaria sua maior biodisponibilidade oral, similar àquela da formulação comercial (SvirTM). Formulações preparadas com GelucireTM mostraram ser promissoras para fins comerciais em vista da similar taxa de absorção do fármaco em relação aquela proporcionada pelo SvirTM. Após a administração oral de MS (200 mg) na forma de dispersões sólidas contendo GelucireTM ou SvirTM, os perfis farmacocinéticos do MS nas duas formulações foram similares e melhor descritos a partir de um modelo de dois compartimentos e com tempo latência. A farmacocinética do MS após administração intravenosa (1 mg/Kg) foi melhor descrita por um modelo de três compartimentos. O MS não foi absorvido pela mucosa bucal devido o seu alto peso molecular, diferentemente do DPZ, que apresentou alta absorção bucal (± 20% da quantidade inicialmente administrada). Os reforçadores químicos de penetração transdérmica selecionados para o ensaio com o DPZ reduziram o seu coeficiente de permeabilidade bucal, o que é desejável tendo em vista a possibilidade de se controlar a liberação do DPZ, prolongando-a, o que reduziria os intervalos entre as dosagens (extremamente relevante para pacientes com Doença de Alzheimer uma vez que são mais suscetíveis a esquecerem da medicação).Abstract : Pharmacotechnical strategies aiming to improve the biopharmaceutical properties can be more interesting than the investigation of alternative administration routes for drugs presenting a limited aqueous solubility, unlike some highly water-soluble drugs. In this study, solid dispersions of saquinavir mesylate (SQVM) were prepared aiming to increase oral bioavailability and it was also investigated buccal permeability of this drug as well as donepezil hydrochloride (DPZ). Two major carriers (PEG 4000 and Gelucire® 44/14) were used to prepare solid dispersions, and given that chemical and physical instability problems had been shown, PVP K30 (a well-known polymer to prevent drug crystallization) was also included in the formulation. PEG 4000-based formulation led to precipitation of the drug its upon dissolution in view of its reduced capacity to solubilize the SQVM. It was also observed a significant efflux of SQVM mediated by P-gp which may account for the poor bioavailability of SQVM. On the other hand, Gelucire-based system provided lower drug dissolution in gastric medium, however, it was able to inhibit P-glycoprotein, showed higher solubilizing capacity of the SQVM upon release, which could explain the greater oral bioavailability of SQVM, similar to that of the commercial formulation (Svir®). Gelucire-based formulation is more promising for commercial applications given the similarity of SQVM absorption rate to that from the Svir®. Furthermore, a similar disposition of SQVM was obtained after oral administration of the lipid delivery systems (Gelucire®-based formulation vs Svir®, 200 mg/dose), which were best described by a two-compartment model with lag time. The pharmacokinetic of SQVM after intravenous administration (1 mg/Kg) were best described by a three-compartment model. SQVM was not absorbed through the buccal mucosa due to its high molecular weight, unlike the DPZ, which showed high buccal absorption (close to 20 % of the initial drug amount). Transdermal penetration enhancers selected for testing with DPZ reduced its buccal permeability coefficient, which is desirable in view of the possibility to control the release of DPZ, extending it, reducing the intervals between doses (this characteristic is extremely important for patients with Alzheimer's disease because they are more susceptible of forgetting to take medication)

The effect of fatty acids on the physicochemical properties of edible films composed of gelatin and gluten proteins

In this study, edible films were prepared with different wheat gluten (GLU) and gelatin (GEL) ratios by the solvent casting technique using glycerol (GLY) or sorbitol (SOR) as plasticizers. Fatty acids (caproic, caprylic, capric, lauric, myristic or palmitic) were also added to a previously selected GLU/GEL/sorbitol film, and the effect of GLU:GEL proportion and type of fatty acid on the film properties were tested. Films plasticized with GLY presented a more significant reduction in the elongation at break (EB). In contrast, films plasticized with SOR did not show a significant difference in the EB. The film's water vapor permeability (WVP) and acid solubility increased with increasing proportions of GEL while the water solubility was decreased. On the other hand, the elongation at break of the films decreased with increasing GEL content, which may be associated with its more rigid structure. The addition of fatty acids resulted in lower WVP and the plasticizing effect was dependent on the degree of interaction with the proteins of the film (identified by thermal analysis). The GLU:GEL proportion and the type of fatty acid affect the film properties (mechanical, solubility, opacity, water vapor barrier), allowing the development of new materials with different and useful functional properties according to the desired applicationThe research leading to these results has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under the Marie Skłodowska-Curie grant agreement No 712949 (TECNIOspring PLUS) and from the Agency for Business Competitiveness of the Government of CataloniaPostprint (published version

ACESSO À INFORMAÇÃO DIGITAL: UMA PROPOSTA PARA DISPONIBILIZAÇÃO DE INFORMAÇÕES PÚBLICAS NO PORTAL DA TRANSPARÊNCIA DA UFJF

O presente artigo apresenta os resultados parciais de uma pesquisa em andamento do Mestrado em Gestão e Avaliação da Educação Pública da Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF), motivada por um projeto desenvolvido no Centro de Gestão do Conhecimento Organizacional (CGCO). Tem por objetivo apresentar uma proposta de ampliação do Portal da Transparência da UFJF, disponibilizando as informações de interesse público mais solicitadas na página da instituição, de forma a diminuir os pedidos individuais para obtenção de informações recorrentes. Para cumprir este objetivo, as informações advindas do banco de dados da instituição foram extraídas e tratadas, de acordo com o maior número de solicitações e, a partir delas, apresentou-se uma ferramenta para disponibilização de gráficos, relatórios e índices quantitativos no portal. Conclui-se que a disponibilização das informações mais requisitadas pela comunidade no Portal da Transparência da UFJF irá melhorar sobremaneira o processo de transparência da instituição perante a sociedade, pois o acesso à informação será imediato, atendendo ao Princípio da publicidade. Ao facilitar e agilizar o trabalho dos setores administrativos envolvidos a proposta também visa atender ao Princípio da eficiência da administração pública

Addition of bone morphogenetic protein type 2 to ascorbate and β-glycerophosphate supplementation did not enhance osteogenic differentiation of human adipose-derived stem cells

Bone morphogenetic protein type 2 (BMP-2) is a potent local factor, which promotes bone formation and has been used as an osteogenic supplement for mesenchymal stem cells. OBJECTIVES: This study evaluated the effect of a recombinant BMP-2 as well as the endogenous BMP-4 and BMP-7 in the osteogenic differentiation of adipose-derived stem cells (ASCs) in medium supplemented with ascorbate and β-glycerophosphate. MATERIAL AND METHODS: Human ASCs were treated with osteogenic medium in the presence (ASCs+OM+BMP-2) or absence (ASCs+OM) of BMP-2. The alkaline phosphatase (ALP) activity was determined and the extracellular matrix mineralization was evaluated by Von Kossa staining and calcium quantification. The expressions of BMP-4, BMP-7, Smad1, Smad4, and phosphorylated Smad1/5/8 were analyzed by western blotting. Relative mRNA expressions of Smad1, BMP receptor type II (BMPR-II), osteonectin, and osteocalcin were evaluated by qPCR. Results: ASCs+OM demonstrated the highest expression of BMP-4 and BMP-7 at days 21 and 7, respectively, the highest levels of BMPR-II mRNA expression at day 28, and the highest levels of Smad1 mRNA at days 14 and 28. ASCs+OM+BMP-2 demonstrated the highest levels of Smad1 mRNA expression at days 1, 7, and 21, the highest expression of Smad1 at day 7, the highest expression of Smad4 at day 14, the highest ALP activity at days 14 and 21, and expression of phosphorylated Smad1/5/8 at day 7. ASCs+OM and ASCs+OM+BMP2 showed similar ALP activity at days 7 and 28, similar osteonectin and osteocalcin mRNA expression at all time periods, and similar calcium depositions at all time periods. CONCLUSIONS: We concluded that human ASCs expressed endogenous BMP-4 and BMP-7. Moreover, the supplementation of ASCs with BMP-2 did not increase the level of osteogenic markers in the initial (ALP activity), intermediate (osteonectin and osteocalcin), or final (calcium deposition) phases, suggesting that the exogenous addition of BMP-2 did not improve the in vitro osteogenesis process of human ASCs

Novel hybrid block copolymer nanocarrier systems to load lipophilic drugs prepared by microphase inversion method

International audienc

Effect of soy protein/starch edible coatings on drying kinetics of french fries

The potato (Solanum tuberosum) is an annual herbaceous, growing up to 100 cm in height and produces a tuber that ranks as the fourth world food crop, after maize, wheat and rice. Although the United States is the fifth largest potato producer in the world, only a third of the potatoes is consumed fresh and 60% of annual output is processed into frozen products such as frozen French fries and wedges, crisps, dehydrated potato and starch. In Brazil, the annual consumption is around 14 kg per inhabitant, but this market is changing, particularly for processed potato snacks. The development of chronic non-communicable diseases is associated with several factors such as inadequate physical activity, excess intake of calories and fat, inadequate intake of vitamins and minerals, excessive alcohol consumption and genetics. The increase in the consumption of fried foods is critical, requiring alternatives to reduce the absorption of fats from fried foods. It is known that some edible coatings are able to reduce the oil absorption during the frying process (e.g., coatings based on hydroxypropyl methylcellulose and whey; guar gum; carboxymethylcellulose and pectin; Basil seed gum and salep; whey protein and pectin in the presence of transglutaminase; methylcellulose). One of the limitations of the implementation of this technological innovation in the industry is that few studies focusing on the effect of different drying parameters on covered foods may be found in literature and, in most studies, the foods are dried at room temperature, which would require longer processing time. In this context, this book chapter aimed to study the role of edible coatings based on natural polymers (soy protein-SPI and potato starch) on process variables such as drying temperature and time. Kinetic modeling was used to study the drying behavior of potatoes after applying the coating. The Fick equation was considered to calculate the mass diffusivityPostprint (published version

GENOTOXICIDADE E CITOTOXICIDADE DA ÁGUA DO RIO PASSAÚNA: BIOENSAIO COM ALLIUM CEPA E RELAÇÃO COM NÍVEIS DE CAFEÍNA

Os recursos naturais se tornam cada vez mais limitados, em consequência da degradação ambiental. O presente trabalho teve como objetivo verificar possível correlação entre dados de genotoxicidade/citotoxicidade, via teste de Allium cepa, em amostras de águas superficiais e determinações de concentração do micropoluente cafeína. Analisando-se amostras de água de um rio urbano, foi encontrada uma correlação positiva, R = 0,504 e p = 0,095, entre os valores de concentração de cafeína na água e o índice de aberrações cromossômicas (IAC), obtido no bioensaio, representando certa dependência entre as variáveis. Os resultados de citotoxicidade e genotoxicidade apresentaram variação no índice mitótico (IM) e aberrações cromossômicas (AC), respectivamente. Os resultados do bioensaio, quando relacionados à presença de cafeína, indicam a contaminação por esgoto contendo substâncias que podem levar a essas alterações, por exemplo, fármacos. Demonstra-se, assim, a potencialidade do uso das técnicas para auxiliar nas tomadas de decisão para proteção dos mananciais