Influence of additives on swelling and mucoadhesion properties of glyceryl monooleate liquid crystals

Abstract Liquid crystalline systems of glyceryl monooleate/water are used as drug delivery systems due to their complex structure that controls drug diffusion. Mucoadhesive properties of glyceryl monooleate suggest it can be used for buccal delivery. Using additives is a strategy to modify physical and chemical properties of liquid crystalline systems and optimize their performance as a drug delivery system. However, the presence of additives can significantly alter properties such as phase behavior, swelling and mucoadhesion. Our aim is to investigate the influence of additives on swelling and mucoadhesion of glyceryl monooleate-based liquid crystals, intending them to be used as buccal drug delivery systems. The systems were characterized regarding their mesophases, swelling rate, and mucoadhesion. All the systems studied were able to absorb water and presented mucoadhesion, which is interesting for the development of buccal drug delivery systems. Additives induced phase transitions and affected the swelling performance, while mucoadhesive properties were poorly affected. Propylene glycol increased water uptake, while oleic acid induced the phase transition to the hexagonal phase and reduced the swelling rate. The association of oleic acid (5%) and propylene glycol (10%) resulted in a cubic phase system with strong mucoadhesive properties that can be a potential drug carrier for buccal delivery.

Green synthesis, characterization and antimicrobial evaluation of silver nanoparticles for an intracanal dressing

Abstract Green chemistry has been applied in different areas due to the growing demands for renewable processes and one of them is nanotechnology. The aim of this study was to characterize a formulation containing silver nanoparticles (AgNPs) produced by a green synthesis and to evaluate its antimicrobial activity. The formulation will be used as an intracanal dressing exploiting the AgNPs' antimicrobial properties, which are crucial to prevent infections and bacterial reinfections that can compromise endodontic treatments. In the green synthesis, silver nitrate was employed as the precursor salt, maltose as a reducing agent, and gelatin as a stabilizing agent. The formulation was prepared mixing 50 % of a liquid containing the AgNPs and 50 % of hydroxyethylcellulose gel at 1.5 % with proper evaluation of the process inherent parameters. Techniques such as molecular absorption spectrometry and dynamic light scattering were used in characterization step. The antimicrobial activity of the AgNPs against Escherichia coli ATCC 25922, Enterococcus faecalis NCTC 775, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, Staphylococcus aureus ATCC 25923 and Streptococcus mutans ATCC 25175 was verified according to National Comittee for Clinical Laboratory Standards (NCCLS) by determining minimal inhibitory concentration (MIC) and minimal bactericidal concentration (MBC). The obtained results indicated the formulation containing AgNPs produced by a green synthesis was properly characterized by the selected techniques. Furthermore, the formulation assessment proved that it is suitable for the proposal as well as it has potential to be used as an intracanal dressing since presented antimicrobial activity against all bacterial strains evaluated.

Resumo A química verde tem sido aplicada em diferentes áreas devido à crescente demanda por processos renováveis e uma delas é a nanotecnologia. O objetivo deste estudo foi caracterizar uma formulação contendo nanopartículas de prata (AgNPs) produzidas por meio de síntese verde e avaliar sua atividade antimicrobiana. A formulação será usada como curativo intracanal explorando as propriedades antimicrobianas das AgNPs que são cruciais para prevenir infecções e reinfecções bacterianas que podem comprometer os tratamentos endodônticos. Na síntese verde, nitrato de prata foi empregado como sal precursor, maltose como agente redutor e gelatina como agente estabilizador. A formulação foi preparada misturando-se 50% do líquido contendo as AgNPs e 50% de gel de hidroxietilcelulose a 1,5% com avaliação adequada dos parâmetros inerentes ao processo. Técnicas como espectrometria de absorção molecular e espalhamento dinâmico de luz foram usadas na etapa de caracterização. A atividade antimicrobiana das AgNPs contra Escherichia coli ATCC 25922, Enterococcus faecalis NCTC 775, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, Staphylococcus aureus ATCC 25923 e Streptococcus mutans ATCC 25175 foi verificada de acordo com o National Comittee for Clinical Laboratory Standards (NCCLS), determinando-se a concentração inibitória mínima (MIC) e a concentração bactericida mínima (MBC). Os resultados obtidos indicaram que a formulação contendo AgNPs produzidas por meio de síntese verde foi devidamente caracterizada pelas técnicas selecionadas. Além disso, a avaliação da formulação provou que ela é adequada para a proposta, bem como tem potencial para ser utilizada como curativo intracanal já que apresentou atividade antimicrobiana contra todas as cepas bacterianas avaliadas.

Development of Intracanal Formulation Containing Silver Nanoparticles

This study aimed to synthetize, characterize and evaluate the antimicrobial properties of silver nanoparticles to be used in the development of a root intracanal formulation. Silver nanoparticles (AgNPs) were obtained by reduction of silver nitrate with sodium borohydride and characterized by UV-Visible spectrophotometry, scanning electron microscopy (SEM) and dynamic light scattering (DLS). The antimicrobial activity of nanoparticle formulation was evaluated by determinations of the minimum inhibitory concentration (MIC) and minimal bactericidal concentration (MBC) against different bacterial species by the microdilution method, according to recommendations of the Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI). Three potential vehicles, hydroxyethylcellulose, Carbomer and polyethylene glycol were tested as carriers for formulations containing AgNPs. The efficiency of the synthesis method chosen to produce AgNPs was demonstrated by four characterization techniques. The nanoparticles showed antibacterial activity against all species tested. Incorporation of AgNPs into all experimental vehicles produced stable formulations but the one in hydroxyethylcellulose presented better physical proprieties. The results indicate that silver nanoparticles are potential antiseptic agents to be used in root canals and incorporation in adequate vehicles may favor a broader application.

O presente estudo teve como objetivo sintetizar, caracterizar e avaliar as propriedades antimicrobianas de nanopartículas de prata visando o desenvolvimento de uma formulação intracanal. As nanopartículas de prata (AGNPS) foram obtidas pela redução de nitrato de prata com borohidreto de sódio e caracterizados por espectrofotometria UV-Visível, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espalhamento de dinâmico de luz (DLS). A atividade antimicrobiana da formulação de nanopartículas foi avaliada por meio das determinações da concentração inibitória mínima (CIM) e a concentração bactericida mínima (CBM) contra diferentes espécies de bactérias pelo método de microdiluição, de acordo com recomendações do Clinical and Laboratory standards Institute (CLSI). Três potenciais veículos, hidroxietilcelulose, carbómero e polietileno glicol foram testados como veículos para as formulações de AGNPS. A eficiência do método de síntese escolhido para produzir AGNPS foi demonstrada por quatro técnicas de caracterização. As nanopartículas apresentaram atividade antibacteriana contra todas as espécies bacterianas testadas. A incorporação de AGNPS em todos os veículos experimentais produziram formulações estáveis, porém, quando utilizado a hidroxietilcelulose foram obtidos melhores propriedades físicas. Os resultados indicam que as nanopartículas de prata são potenciais agentes anti-sépticos para serem usados na terapia endodôntica e a incorporação em veículos adequados pode favorecer uma aplicação mais ampla.

Caracterização do intumescimento de sistemas líquido-cristalinos de fase lamelar de monoleína e água contendo polihexametilenobiguanida / Characterization of swelling of lamellar phases of monoolein and water containing polyhexamethylenebiguanide

A monoleína é um lipídeo polar capaz de absorver água e formar sistemas líquido-cristalinos, os quais são utilizados como sistemas de liberação para administração de vários fármacos. Neste estudo foi avaliado o potencial de sistemas de fase lamelar constituídos por monoleína e água para veicular polihexametilenobiguanida (PHMB). A formação dos sistemas líquido-cristalinos foi caracterizada por microscopia de luz polarizada. Estudos de intumescimento foram realizados gravimetricamente em várias condições avaliando-se os efeitos de parâmetros como pH, força iônica e temperatura do meio de imersão. O processo de intumescimento foi caracterizado através da obtenção dos perfis de intumescimento e análise de sua cinética, além da determinação da capacidade máxima de intumescimento dos sistemas. Os sistemas de fase lamelar foram obtidos em presença de PHMB, os quais absorveram água rapidamente de acordo com cinética de segunda ordem e sofreram transição de fase, formando a fase cúbica. O intumescimento dos sistemas não foi influenciado pela presença do fármaco nos vários meios de imersão estudados, exceto pela imersão em meio ácido, no qual a presença do PHMB aumentou a captação de água. O intumescimento dos sistemas contendo PHMB não foi afetado pela força iônica do meio de imersão, porém foi diminuído com o aumento da temperatura. Desta maneira, sistemas líquido-cristalinos de monoleína e água foram obtidos e o processo de intumescimento foi caracterizado. Os sistemas apresentaram potencial para serem propostos como sistemas de liberação para administração de PHMB e estudos de liberação de fármacos serão realizados futuramente.

Monoolein is a polar lipid that absorbs water and forms liquid crystalline systems that are used as drug delivery systems for different medications. The aim of the present study was to investigate lamellar phases formed by monoolein and water as potential vehicles for the administration of polyhexamethylene biguanide (PHMB). Lamellar phase systems formed by monoolein and water containing PHMB were characterized by polarizing microscopy. Swelling studies were performed gravimetrically under different conditions for the evaluation of the effects of pH, ionic strength and temperature. Analyses of swelling profiles, swelling kinetics and maximum swelling capacity were performed. The lamellar phase systems of monoolein and water obtained in the presence of PHMB absorbed water very quickly following second-order swelling kinetics and formed a cubic phase. The swelling of the systems was not influenced by the presence of the drug in the immersion media studied, except under acidic conditions, in which the drug exhibited increased water uptake. The swelling of systems containing PHMB was not affected by the ionic strength of the immersion media, but was reduced with an increase in temperature. Liquid crystalline systems of monoolein and water were obtained and swelling behavior was investigated. The systems exhibited the potential for use as a drug delivery system for PHMB administration. However, further drug-release studies should be performed.

The problem of dose in homeopathy: evaluation of the effect of high dilutions of Arsenicum album 30cH on rats intoxicated with arsenic / O problema da dose em homeopatia: avaliação do efeito de altas diluições de Arsenicum album 30cH em ratos intoxicados com arsênico / El problema de la dosis en homeopatía: evaluación del efecto de altas diluciones de Arsenicum album 30cH en ratones intoxicados con arsénico

Background: Although scientific studies have confirmed the action of homeopathic high dilutions in living organisms an endless debate on the choice of the most fitting dilution, the frequency of administration and the dose (amount of medicine) still remains. Aims: This study sought to assess the in vivo effect of 2 different concentrations of Arsenicum album 30cH in order to elucidate some problems in the homeopathic notion of dose. Methods: Male Wistar rats previously intoxicated with sodium arsenate by peritoneal injection were treated with undiluted Ars 30cH and Ars 30cH in 1% solution administered by oral route. Atomic absorption spectroscopy was employed to measure the levels of arsenic retained in the animals as well as the amounts eliminated through urine. Urine samples were collected before and after and during treatment. A positive control group (intoxicated animals) and negative control group (non-intoxicated animals) were administered only the vehicle used to prepare the medicine (ethanol). Results: The groups treated with undiluted Ars 30cH and Ars 30cH in 1% solution eliminated significant amounts of arsenic through urine when compared to the control groups. The group treated with undiluted Ars 30cH eliminated significantly higher amounts of arsenic than the group treated with the same medicine in 1% solution. Conclusion: These results suggest that undiluted Ars 30cH was more effective than in 1% solution in this experimental model.

Introdução: embora estudos científicos têm confirmado a ação das altas diluições homeopáticas em organismos vivos, permanece o debate infindável acerca da escolha da diluição mais adequada, a frequência de administração e a dose (quantidade de medicamento). Objetivos: este estudo procurou avaliar o efeito in vitro de 2 concentrações diferentes de Arsenicum album 30cH a fim de elucidar alguns aspectos da noção homeopática de dose. Métodos: ratos Wistar machos previamente intoxicados com arseniato de sódio por injeção peritoneal foram tratados com Ars 30cH não diluído ou diluído 1% por via oral. Foi utilizada espectroscopia de absorção atômica para medir os níveis de arsênico retido no organismo e eliminado através da urina. As amostras de urina foram colhidas antes, após e durante o tratamento. Os grupos controle positivo (animais intoxicados) e negativo (animais não intoxicados) receberam apenas o veículo utilizado para preparar o medicamento (etanol). Resultados: os grupos tratados com Ars 30cH não diluído e diluído em solução 1% eliminaram quantidades significativamente maiores de arsênico através da urina por comparação aos grupos controle. O grupo tratado com Ars 30cH não diluído eliminou quantidades significativamente maiores de arsênico que o grupo tratado com o mesmo medicamento em solução 1%. Conclusão: esses resultados sugerem que Ars 30cH não diluído foi mais efetivo que a solução 1% do mesmo neste modelo experimental.

Introducción: aunque estudios científicos han confirmado la acción de las altas diluciones homeopáticas en organismos vivos, permanece sin resolver la discusión acerca de la elección de la dilución más adecuada, la frecuencia de administración y la dosis (cantidad de medicamento). Objetivos: este estudio buscó evaluar el efecto in vitro de 2 concentraciones diferentes de Arsenicum album 30cH para dirimir algunos problemas en la noción homeopática de dosis. Métodos: ratones Wistar macho previamente intoxicados con arseniato de sodio por inyección peritoneal fueron tratados con Ars 30cH sin diluir o diluido en solución 1% por vía oral. Fue utilizada espectroscopía de absorción atómica para medir los niveles de arsénico retenidos en el organismo y eliminados por orina. Las muestras de orina fueron recogidas antes, durante y después del tratamiento. Los grupos control positivo (animales intoxicados) y negativo (animales no intoxicados) recibieron exclusivamente el vehículo utilizado para preparar el medicamento (etanol). Resultados: los grupos tratados con Ars 30cH no diluido y diluido 1% eliminaron cantidades significativamente mayores de arsénico por orina que los controles. El grupo tratado con Ars 30cH no diluido eliminó cantidades significativamente mayores de arsénico por orina que el grupo tratado con el mismo medicamento diluido 1%. Conclusión: estos resultados sugieren que Ars 30cH no diluido fue más efectivo que cuando diluido 1% en este modelo experimental.

Evaluation of the effect of different concentrations of Arsenicum album 6cH on intoxicated rats / Avaliação do efeito de diferentes concentrações de Arsenicum album 6cH em ratos intoxicados

Aims: Homeopaths diverge on the concept of dose, i.e. the amount of drug that a patient must take to alter his or her state of disease. In order to stimulate reflections on this concept, this study sought to evaluate in vivo the effect of different concentrations of Arsenicum album 6cH prepared according to homeopathic pharmacotechnics. Methods: male Wistar rats were intoxicated with arsenic and then treated with Arsenicum album 6cH and Arsenicum album 6cH diluted at 1%, administered orally. The amount of arsenic retained in the animals’ organism and that eliminated by urine were measured through atomic absorption spectroscopy. Samples of urine were collected before and after intoxication and during treatment. The positive control group (intoxicated animals) and the negative control group (non-intoxicated animals) received only the vehicle used in the preparation of the medicine. Results: Groups treated with Arsenicum album 6cH and Arsenicum album 6cH diluted at 1% eliminated significant amounts of arsenic when compared to the control groups. The group treated with Arsenicum album 6cH eliminated significantly higher amounts of arsenic than the group treated with the diluted medicine at 1%. Conclusion: results suggest that Arsenicum album 6cH should not be diluted as not to compromise its effectiveness in the treatment of rats intoxicated with arsenic.

Objetivos: Há divergência entre os homeopatas a respeito do conceito de dose, entendida como a quantidade de medicamento que o paciente deve ingerir para modificar o estado de doença. Para estimular a reflexão sobre este tópico, o presente estudo procurou avaliar o efeito in vivo de diferentes concentrações de Arsenicum album 6cH preparado segundo a farmacotécnica homeopática. Métodos: ratos Wistar machos foram intoxicados com arsênico e após, medicados com Arsenicum album 6cH e o mesmo diluído a 1% por via oral. O arsênico retido no organismo dos animais assim como o eliminado através da urina foi quantificado através de espectroscopia de absorção atômica. Amostras de urina foram colhidas antes e após a intoxicação e durante o tratamento. O grupo controle positivo (animais intoxicados) e o grupo controle negativo (animais não intoxicados) receberam apenas o veículo utilizado no preparo do medicamento. Resultados: os grupos tratados com Arsenicum album 6cH e Arsenicum album 6cH 1% eliminaram quantidades significativas de arsênico por comparação com os grupos controle. O grupo tratado com Arsenicum album 6cH eliminou quantidades significativamente maiores de arsênico que o grupo tratado com o mesmo medicamento diluído a 1%. Conclusão: os resultados sugerem que Arsenicum album 6cH não deve ser diluído a fim de não comprometer sua efetividade no tratamento de ratos intoxicados com arsênico.

Preparation and scalin up of a low phenylalanine enzymatic hydrolysate of bovine whey proteins

We describe the preparation of pancreatic enzymes hydrolysate of milk whey proteins containing low levels of aromatic amino acids. Pancreatin and trypsin/chymotrypsin (6.3 percent w/w protein) when used to hydrolyze whey proteins for 27 h at 37±2 °C, released 74 percent of the Phe, 100 percent of the Tyr and 100 percent of the Trp as free amino acids. Most of the free aromatic amino acids present in 2 kg hydrolysate were separated from the remaining peptides and other amino acids by gel filtration on a 15 liter Sephadex G-25 column eluted with 5 percent acetic acid at 60 liters 'h POT. -1' 25°C. The product, recovered in 37 percent yield, contained 0.70 mmol Phe, 0.41 mmol Tyr, and <0.01mmol Trp/100mmol recovered amino acids. The hydrolysate had a general amino acid composition similar to the whey proteins from which it was prepared and could be use as a nitrogen source for patients with phenylketonuria or tyrosinemia after the addition of appropriate aromatic amino acids...

Géis de monoleína/água para veiculação de fármacos protéicos: estudos microscópicos, reológicos e de liberação in vitro / Monoolein/water gels as delivery systems for proteic drugs: microscopic, rheological and in vitro delivery studies

Géis de fase cúbica de monoleína e água têm sido propostos como sistemas de liberação de fármacos com diferentes características, incluindo moléculas protéicas e peptídicas. O presente trabalho estudou a incorporação de lactoferrina, usada como molécula protéica modelo em várias concentrações em géis de fase cúbica de monoleína e água. A influência da lactoferrina nos géis de monoleína/água foi avaliada por microscopia de luz polarizada e estudo de suas propriedades reológicas, asssim como estudos de liberação in vitro foram realizados. A fase cúbica foi observada na presença da lactoferrina sendo que esta proteína não modificou as transições de fase dos géis, quando observados ao microscópio de luz polarizada...

Sistemas líquido-cristalinos monoleína/água para liberação de fármacos: cinética de liberação e permeação cutânea "in vitro" / Liquid-crystals systems of monoolein/water of drugs release: kinetic of skin release and permeation \"in vitro\"

Sistemas líquido-cristalinos monoleína/água podem ser propostos como sistemas de liberação transdérmica devido a sua capacidade de sustentar a liberação de fármacos, bem como facilitar sua permeação cutânea devido ao efeito promotor de absorção cutânea apresentado pela monoleína. Os sistemas de monoleína/água foram caracterizados em função do teor de água, temperatura e presença de um fármaco modelo (ácido salicílico) identificando-se as fases líquido-cristalinas formadas em diferentes condições. Matrizes de monoleína com vários teores iniciais de água apresentaram intumescimento quando em contato com água, e o mesmo foi avaliado gravimetricamente, apresentando cinética segunda ordem...