Sistemas nanoestruturados decorados com quitosana para liberação bucal da curcumina

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Farmácia, Florianópolis, 2013Este trabalho descreve o desenvolvimento de sistemas nanoestruturados mucoadesivos, incluindo nanopartículas decoradas com quitosana e filmes contendo nanopartículas, visando a liberação bucal da curcumina. Dois diferentes sistemas de nanopartículas foram desenvolvidos: as nanopartículas de policaprolactona (PCL) e as nanopartículas de xiloglucana-bloco-policaprolactona (XGO-b-PCL). As nanopartículas de PCL foram preparadas pela técnica da nanoprecipitação, enquanto as nanopartículas de XGO-b-PCL foram preparadas pelo método do co-solvente. Ambos sistemas coloidais apresentaram forma esférica e distribuição monodispersa de partículas. A decoração das nanopartículas com quitosana foi confirmada através das medidas de tamanho de partícula e potencial zeta. Estudos de espalhamento de luz dinâmico (DLS) mostraram raios hidrodinâmicos em torno de 100 nm para as nanopartículas de PCL, e de 50 nm para as nanopartículas de XGO-b-PCL. As suspensões de nanopartículas contendo curcumina apresentaram valores de eficiência de encapsulação próximos a 100 %, e teor de curcumina médio em torno de 450 µg/mL e 180 µg/mL para as nanopartículas de PCL e XGO-b-PCL, respectivamente. As nanopartículas também foram caracterizadas por análise do monitoramento de nanopartículas (NTA) e microscopia eletrônica de transmissão (TEM). As propriedades mucoadesivas das nanopartículas foram avaliadas pelo monitoramento das interações destes sistemas com a glicoproteína mucina (mucina submaxilar bovina, BSM) através das técnicas de espalhamento de luz dinâmico (DLS), microbalança de cristal de quartzo com monitoramento de dissipação (QCM-D) e ressonância plasmômica de superfície (SPR). Todas nanopartículas decoradas com quitosana demonstraram excelente habilidade em interagir com a mucina através de forças eletrostáticas formadas entre os grupamentos amina do polissacarídeo e os grupos negativamente carregados da glicoproteína, indicando seu potencial como carreadores mucoadesivos de fármacos. As nanopartículas de PCL também foram caracterizadas quanto a permeação e retenção de curcumina através da mucosa esofágica suína. As concentrações de curcumina retida na mucosa evidenciaram a possibilidade de aplicação destes sistemas para obtenção de efeitos locais na superfície mucosa. Estudos in vitro demonstraram que a nanopartículas PCL e XGO-b-PCL contendo curcumina apresentaram citoxicidade reduzida quando comparadas ao fármaco livre. As nanopartículas de PCL contendo curcumina também demonstraram atividade antimicrobiana contra cepas de Candida albicans, sugerindo seu potencial uso no tratamento de infecções fúngicas. Os filmes mucoadesivos contendo nanopartículas foram preparados pela técnica de casting, após incorporação das nanopartículas de PCL em soluções de quitosana plastificadas. Os filmes obtidos usando quitosana de média e elevada massa molar mostraram-se homogêneos e flexíveis. As nanopartículas de PCL contendo curcumina apresentaram-se uniformemente distribuídas na superfície dos filmes, como evidenciado pelas imagens de microscopia de força atômica (AFM) e microscopia eletrônica de varredura de alta resolução (FEG-SEM). Análises das seções transversais dos filmes por FEG-SEM mostrou a presença das nanopartículas no interior dos filmes. Os filmes apresentaram boa hidratação em meio saliva, e liberação controlada-prolongada da curcumina in vitro. Assim, os resultados obtidos indicam que os sistemas mucoadesivos desenvolvidos, nanopartículas decoradas com quitosana e filmes contendo nanopartículas, oferecem uma nova estratégia para a liberação bucal da curcumina, e apresentam potenciais aplicações no tratamento local de doenças da cavidade oral.Palavras-chave: Mucoadesão; Filmes mucoadesivos; Nanopartículas mucoadesivas; Nanopartículas decoradas com polissacarídeos; Nanopartículas decoradas com quitosana; Sistemas de liberação de fármacos; Administração bucal; Curcumina; Espalhamento de luz dinâmico (DLS); Microbalança de cristal de quartzo com monitoramento de dissipação (QCM-D); Ressonânica plasmônica de superfície (SPR); Análise de monitoramento de partículas (NTA); Microscopia eletrônica de transmissão (TEM); Microscopia de força atômica (AFM); Microscopia de varredura de alta resolução (FEG-SEM); Permeação e retenção na mucosa; Citotoxicidade in vitro; Atividade antifúngica. 2013-12-06T00:40:17

Desenvolvimento de sistemas nanoestruturados contendo curcumina e avaliação in vitro e in vivo em modelo de melanoma murino B16-F10

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde. Programa de Pós-Graduação em FarmáciaA vetorização de agentes antineoplásicos através de nanopartículas é uma estratégia promissora para o tratamento do câncer. Dentre os fármacos existentes, a curcumina, composto natural extraído do açafrão (Curcuma longa L.), tem sido extensivamente estudada devido a sua ampla variedade de propriedades farmacológicas, em especial a atividade antitumoral. Porém, os problemas de baixa estabilidade e biodisponibilidade inerentes a este composto requerem o aprimoramento da forma farmacêutica. Assim, o presente trabalho teve como objetivo principal o desenvolvimento de suspensões coloidais de nanocápsulas lipídicas e poliméricas contendo curcumina a fim de melhorar a estabilidade e eficácia terapêutica deste fármaco. As suspensões de nanocápsulas lipídicas e poliméricas foram preparadas pelas técnicas de inversão de fases e nanoprecipitação, respectivamente. Após o desenvolvimento e validação de um método fluorimétrico para quantificação da curcumina nas formulações, a influência da quantidade de curcumina inicialmente adicionada sobre a eficiência de encapsulação, taxa de recuperação e teor de fármaco foi avaliada. A eficiência de encapsulação foi superior a 99 % e a curcumina foi completamente recuperada em todas as preparações, enquanto o teor de fármaco variou entre 127,04 a 509,49 g/mL. Ambos os métodos permitiram a obtenção de partículas submicrônicas com um diâmetro médio de 140 nm para os sistemas poliméricos e 40 nm para os lipídicos. Partículas esféricas, apresentando uma estrutura do tipo núcleo-casca foram visualizadas por microscopia eletrônica de transmissão. Os ensaios de liberação in vitro realizados em tampão acetato pH 5,0 a 37 °C contendo 0,25 % (p/v) de lauril sulfato de sódio demonstraram um efeito burst inicial, seguido por uma liberação sustentada por até 48 horas para todas amostras testadas. As nanocápsulas lipídicas conduziram a mais rápida liberação da curcumina, quando comparadas as nanocápsulas poliméricas, podendo este resultado ser relacionado ao tamanho reduzido, à maior área superficial e à parede mais fina das partículas. Estudos de estabilidade hidrolítica e fotoquímica mostraram que a associação da curcumina às nanocápsulas reduz a velocidade de degradação do fármaco frente à exposição à luz UV e em pH 7,4. A captura da curcumina livre e encapsulada foi observada por microscopia de fluorescência, após incubação com células de macrófagos murino J774. Os resultados indicaram que a captura do fármaco é reduzida pelo uso destes sistemas coloidais. A eficácia das suspensões de nanocápsulas foi avaliada em linhagem celular de melanoma murino B16-F10 in vitro e in vivo. A curcumina livre e encapsulada reduziu significativamente a viabilidade das células tumorais de maneira concentração e tempo dependente, por indução de apoptose celular. Nos estudos in vivo, estas formulações induziram a redução significativa do volume tumoral formado. Assim, a encapsulação da curcumina em nanocápsulas poliméricas e lipídicas mostrou ser benéfica no que diz respeito à melhoria da estabilidade e da eficácia terapêutica deste fármaco

Curcumin-loaded polymeric and lipid nanocapsules: preparation, characterization and chemical stability evaluation

Polymeric and lipid nanocapsules suspensions of the natural compound curcumin were prepared in order to overcome limitations associated with its clinical applications, such as poor aqueous solubility and susceptibility to hydrolytic and photochemical degradation. Nanocapsule suspensions were prepared by nanoprecipitation and phase inversion methods, respectively. The curcumin formulations were investigated for physicochemical characteristics and in vitro drug release. The hydrolytic and photochemical degradation of the drug associated with the nanocarriers was also determined. For all formulations, the entrapment efficiency values were higher than 99 %. The aqueous colloidal suspensions of curcumin resulted in an increase in drug concentration by a factor of up to 46.103 times. Moreover, stability studies indicated that nanoencapsulation slows down the hydrolytic and photochemical degradations of curcumin. The strategy of nanoencapsulation into polymeric and lipid nanocapsules produced a formulation of curcumin with high drug loading and improved stability, representing a good strategy for the delivery of this drug.Colegio de Farmacéuticos de la Provincia de Buenos Aire

Curcumin-loaded polymeric and lipid nanocapsules: preparation, characterization and chemical stability evaluation

Polymeric and lipid nanocapsules suspensions of the natural compound curcumin were prepared in order to overcome limitations associated with its clinical applications, such as poor aqueous solubility and susceptibility to hydrolytic and photochemical degradation. Nanocapsule suspensions were prepared by nanoprecipitation and phase inversion methods, respectively. The curcumin formulations were investigated for physicochemical characteristics and in vitro drug release. The hydrolytic and photochemical degradation of the drug associated with the nanocarriers was also determined. For all formulations, the entrapment efficiency values were higher than 99 %. The aqueous colloidal suspensions of curcumin resulted in an increase in drug concentration by a factor of up to 46.103 times. Moreover, stability studies indicated that nanoencapsulation slows down the hydrolytic and photochemical degradations of curcumin. The strategy of nanoencapsulation into polymeric and lipid nanocapsules produced a formulation of curcumin with high drug loading and improved stability, representing a good strategy for the delivery of this drug.Colegio de Farmacéuticos de la Provincia de Buenos Aire

Curcumin-loaded lipid and polymeric nanocapsules stabilized by nonionic surfactants: An In Vitro and In Vivo antitumor activity on B16-F10 melanoma and macrophage uptake comparative study

Curcumin is a polyphenol obtained from the plant Curcuma longa (called turmeric) that displays several pharmacological activities, including anti-inflammatory, antioxidant, antimicrobial and antitumoral activity, but clinical use has been limited by its poor solubility in water and, consequently, minimal systemic bioavailability. We have therefore formulated the drug into nanocarrier systems in an attempt to improve its therapeutic properties. This study evaluates the effect of intraperitoneally administered nanocapsules containing curcumin on subcutaneous melanoma in mice inoculated with B16-F10 cells, and on the cytotoxicity activity against B16-F10 cells in vitro. Phagocytic uptake of formulations was also evaluated upon incubation with macrophage J774 cells by fluorescence microscopy. Lipid and polymeric nanocapsules were prepared by the phase inversion and nanoprecipitation methods, respectively. The uptake of the lipid nanocapsules prepared using Solutol HS15 was significantly reduced in J774 cells. Curcumin, as free drug or as drug-loaded nanocapsules, was administrated at a dose of 6 mg/kg twice a week for 21 days. Free drug and curcuminloaded nanocapsules significantly reduced tumor volume (P < 0.05 vs. control), but no difference was found in the antitumor activity displayed by lipid and polymeric nanocapsules. This assumption was supported by the in vitro study, in which free curcumin as well as loaded into nanocapsules caused significant reduction of cell viability in a concentration- and time-dependent manner.Fil: Mazzarino, Letícia. Universidade Federal de Santa Catarina; BrasilFil: Silva, Luís F. C.. Universidade Federal de Santa Catarina; BrasilFil: Curta, Juliana C.. Universidade Federal de Santa Catarina; BrasilFil: Licínio, Marley A.. Universidade Federal de Santa Catarina; BrasilFil: Costa, Aline. Universidade Federal de Santa Catarina; BrasilFil: Pacheco, Letícia K.. Universidade Federal de Santa Catarina; BrasilFil: Siqueira, Jarbas M.. Universidade Federal de Santa Catarina; BrasilFil: Martinetti Montanari, Jorge Anibal. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Romero, Eder. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología; ArgentinaFil: Assreuy, Jamil. Universidade Federal de Santa Catarina; BrasilFil: Santos Silva, Maria C.. Universidade Federal de Santa Catarina; BrasilFil: Lemos Senna, Elenara. Universidade Federal de Santa Catarina; Brasi

Curcumin-loaded polymeric and lipid nanocapsules: preparation, characterization and chemical stability evaluation

Polymeric and lipid nanocapsules suspensions of the natural compound curcumin were prepared in order to overcome limitations associated with its clinical applications, such as poor aqueous solubility and susceptibility to hydrolytic and photochemical degradation. Nanocapsule suspensions were prepared by nanoprecipitation and phase inversion methods, respectively. The curcumin formulations were investigated for physicochemical characteristics and in vitro drug release. The hydrolytic and photochemical degradation of the drug associated with the nanocarriers was also determined. For all formulations, the entrapment efficiency values were higher than 99 %. The aqueous colloidal suspensions of curcumin resulted in an increase in drug concentration by a factor of up to 46.103 times. Moreover, stability studies indicated that nanoencapsulation slows down the hydrolytic and photochemical degradations of curcumin. The strategy of nanoencapsulation into polymeric and lipid nanocapsules produced a formulation of curcumin with high drug loading and improved stability, representing a good strategy for the delivery of this drug.Colegio de Farmacéuticos de la Provincia de Buenos Aire