Desenvolvimento e avaliação de nova preparação de anfotericina B e/ou cetoconazol em dispersão de bixina, pullulan e trealose / Development and evaluation of novel preparation of amphotericin B and/or ketoconazole in dispersion of bixin, pullulan and trehalose

Muitos pacientes acometidos por infecções fúngicas sucumbem devido a não eficácia dos antibióticos ou por toxicidade dos mesmos. Anfotericina B é um dos antifúngicos mais eficientes do mercado apesar de sua alta toxicidade, tem estrutura poliênica e é um composto insolúvel em água, sendo necessário o uso de adjuvantes e novas tecnologias para preparo de formulações eficazes. Cetoconazol é um composto imidazólico, também com ação antifúngica de grande espectro de ação e difícil solubilização em meio aquouso, porém solúvel somente em baixos valores de pH. Estudos têm demonstrado a utilização de bixina na preparação de dispersões aquosas de compostos insolúveis ou pouco solúveis em água. Bixina é o principal composto das cascas de semente de Bixa orellana (urucum), sendo um carotenoide insolúvel em água, porém, permite preparações na forma de nanodispersões aquosas com incorporação de fármacos apolares ou lipofílicos. O objetivo deste trabalho foi preparar anfotericina B e cetoconazol na forma de nanodispersões a partir de bixina, utilizando pullulan e trealose como adjuvantes e avaliar estabilidade e eficácia antimicrobiana por ensaios físico-químicos e microbiológicos. Pullulan é um polissacarídeo constituído por unidades de maltotriose, com propriedades adesivas e capacidade de formar biofilmes, enquanto trealose é um composto com duas unidades de glicose, com boa estabilidade em faixas de pH de 3 a 10 e capaz de suportar altas temperaturas, como processos de esterilização por calor úmido. Ensaios físico-químicos demonstraram boa manutenção das características das preparações propostas neste projeto, como, por exemplo, diâmetro hidrodinâmico e potencial zeta das estruturas das nanodispersões de bixina e antifúngicos e também eficácia antimicrobiana frente a Candida albicans ATCC 10231. Os resultados apresentam perspectivas para aprimoramentos de formulações com fármacos pouco solúveis ou insolúveis em água, pesquisa de novos biomateriais e outras aplicações nas áreas farmacêutica e cosmética

Many patients with fungal infections succumb due to ineffectiveness or toxicity of antibiotics. Amphotericin B is one of the most efficient antifungals on the market despite its high toxicity. It presents polyenic structure and is a water-insoluble compound. In this case, it is necessary to use adjuvants and new technologies to prepare effective formulations. Ketoconazole is an imidazolic compound, also with broad spectrum antifungal action and difficult solubilization in aqueous medium but it is soluble at low pH values. Studies have demonstrated the use of bixin in the preparation of aqueous dispersions of insoluble or poorly soluble compounds in water. Bixin is the main compound of Bixa orellana (annatto) seed husks, being a water-insoluble carotenoid, but it allows preparations in the form of aqueous nanodispersions with incorporation of apolar or lipophilic drugs. The objective of this work was to prepare amphotericin B and ketoconazole as nanodispersions from bixin, using pullulan and trehalose as adjuvants and to evaluate them under aspects of stability and efficacy by physicochemical and microbiological assays. Pullulan is a polysaccharide consisting of maltotriose units with adhesive properties and ability to form biofilms, while trehalose is a compound with two glucose units with good stability at pH ranges from 3 to 10 and capable of withstanding high temperatures such as processes of sterilization by moist heat. Physicochemical tests demonstrated good maintenance of the characteristics of the preparations proposed in this project, such as hydrodynamic diameter and zeta potential of bixin and antifungal nanodispersions and also antimicrobial efficacy against Candida albicans ATCC 10231. The results present prospects for improvement. of poorly soluble or water-insoluble drug formulations, research on new biomaterials and other applications in the pharmaceutical and cosmetic fields

Indução do sistema citocromo P450 em linhagens de hepatoma humano para utilização como modelo in vitro no desenvolvimento de fármacos / Induction of cytochrome P450 system in human hepatoma cell lines for using as in vitro model in drug development

Na etapa inicial do desenvolvimento de novos fármacos, a avaliação do metabolismo e da toxicidade é fundamental para definir seu potencial emprego como candidato a fármaco. Nestes estudos, diversos modelos in vitro são empregados, dentre eles linhagens de hepatoma humano. Entretanto, uma grande limitação ao uso deste modelo in vitro é a baixa expressão das enzimas do sistema citocromo P450. O carotenóide bixina, componente majoritário do anato (urucum), apresentou em estudos in vivo, a capacidade de induzir algumas isoformas do sistema citocromo P450, com a vantagem de apresentar baixa toxicidade. Neste trabalho, a fração lipossolúvel do anato (bixina) e hidrossolúvel (norbixina) foram avaliadas como indutores do sistema citocromo P450 em linhagens de hepatoma humano. Ensaios de MTT, empregando as linhagens HepG2, C3A e SK-HEP-1 indicaram que bixina e norbixina em concentrações abaixo de 0,22 mM são seguras quanto à citotoxicidade. A expressão dos genes CYP 1A1, 1A2, 2C9, 2B6, 2E1 e 3A4 foi avaliada, através de ensaios de RT-PCR em tempo real, em linhagens de hepatoma humano submetidas a tratamento com os compostos bixina e norbixina. Os resultados mostraram que células HepG2 e C3A tratadas com bixina nas concentrações de 0,05 e 0,1 mM, por períodos de 24 e 48 horas, apresentaram aumento de expressão da CYP 1A1 e CYP 1A2. Porém, a exposição de células HepG2 e C3A ao composto norbixina não resultou em aumento de expressão das isoformas avaliadas neste estudo. Os resultados deste trabalho indicaram o potencial emprego de bixina como agente indutor das CYPs 1A1 e 1A2, em linhagens de hepatoma humano utilizadas como modelo in vitro, para estudo de compostos cuja metabolização envolva uma destas vias, entretanto, estudos adicionais são fundamentais, a fim de avaliar a ação deste composto sobre outras isoformas do sistema citocromo P-450, bem como outros sistemas enzimáticos.

In the early development stage of the new drugs, the pharmacological and toxicological properties are critical to define the potential use of the candidate drug. During this stage, several in vitro models systems are employed, including human hepatoma cell lines. However, the main limitation of the use of cell lines as in vitro model is the low expression level of cytochrome P450 enzymes. A carotenoid knowed as bixin, the main pigment in the annatto (urucum), it has been reported to induce some isoforms of cytochrome P450 in rats, with the advantage of its low toxicity. In this work, the oil-soluble (bixin) and aqueous soluble extracts (norbixin) were evaluated as inducers of the cytochrome P450 system in human hepatoma cell lines (HepG2, C3A, SK-HEP-1). The results of MTT assays showed that bixin concentrations below 0.22 mM were not cytotoxic in HepG2, C3A and SK-HEP-1 cell lines. Expression changes in CYP 1A1, 1A2, 2C9, 2B6, 2E1 and 3A4 were evaluated, by real time RT-PCR and the results showed that the exposition to 0,05 mM and 0,1 mM bixin, for 24 and 48 hours of treatment, lead to an increase in CYP 1A1 and CYP 1A2 expression level. By contrast, the cytochrome P450 isoforms were not affected by the exposition to norbixin. In conclusion, this work indicated the potential use of bixin induced hepatoma cell lines as in vitro model for studies of biotransformation and toxicity of drugs involving CYP 1A, however, further studies are necessary to evaluate the effect of bixin on the other cytochrome P450 isoforms as well as other enzymatic systems.

La Bixa orellana L en el tratamiento de afecciones estomatológicas, un tema aún por estudiar / The Bixa orellana L in treatment of stomatology affections: a subject that hasn't studied yet

De las semillas de la planta tropical Bixa orellana L (bija) se extrae un pigmento (el annatto) que està compuesto bßsicamente por carotenoides (bixina/nor-bixina). Por su resistencia a la acción de los agentes químicos, pero no a los efectos del sol, se emplea con preferencia para colorear alimentos y bebidas. La dosis diaria permitida recomendada por la OMS es de 0-0,065 mg/kg de peso corporal. El annato es un colorante con muy baja toxicidad para el humano, reportàndose escasos incidentes de eventos alérgicos. A los extractos de bija le han sido demostrados diversas propiedades farmacológicas, entre las cuales se encuentran: antitumoral, antiinflamatoria, astringente, emoliente, antiséptica, antibacteriana, antioxidante, cicatrizante entre otras y se ha indicado en el tratamiento de infecciones bacterianas de forma general, estomatitis, y en la curación de heridas y quemaduras. Teniendo en cuenta que en el arsenal terapéutico al alcance del estomatólogo son escasos los productos de acción local cicatrizante, antioxidante, antiinflamatoria y antimicrobiana y mucho menos un producto que reúna todas estas propiedades juntas, es que se procedió a realizar una actualización bibliogràfica del tema Bixa orellana L, referido a su composición química, toxicología y efectos farmacológicos de interés para el tratamiento potencial de desórdenes en el campo de la estomatología. Existen evidencias de la utilidad de estos extractos para el tratamiento de desórdenes estomatológicos, pero estas deben aún ser validadas desde el punto de vista clínico con ensayos realizados de acuerdo con las buenas pràcticas clínicas, antes de cualquier aplicación en los servicios estomatológicos cubanos.

From the Bixa orellana L (bija) tropical plant seeds a pigment (annatto) was extracted which is basically composed by carotenoids (bixine/nor-bixine). Due to its resistance to chemical agent's action but not to sun effects, it is used preferably to food and drinks coloring. Daily dose allowance recommended by HWO is of 0-0,065 mg/kg/bw. Annate is a coloring agent with a very low toxicity for humans, even when some low rates of allergic events have been reported. Annate extracts have different pharmacological properties including the antitumor, anti-inflammatory, astringent, emollient, antiseptic, antibacterial, antioxidant, cicatrizant among others and has been prescribed in wounds and burns cure. Considering that in the therapeutical array available for stomatologist the cicatrizant antioxidant, anti-inflammatory and antimicrobial local actions are limited and by no means a product fulfilling all these properties together, we made a bibliographic updating of Bixa orellana L subject related to its chemical, toxicology composition and interesting pharmacological effects for potential treatment of stomatology disorders. There are evidences on usefulness of these extracts for stomatology disorders, but these must to be still validated from the clinical point of view with trials performed according to the good clinical practices before any application in Cuban stomatology services.

Efeito de flavonóides e de corantes do urucum sobre a hiperlipidemia induzida em coelhos / Flavonoids and natural urucum dyes on induced hyperlipidemic rabbits

Induziu-se hipercolesterolemia em coelhos da raça Nova Zelândia e comparam-se os efeitos hipolipidêmicos, por via oral, dos flavonóides baicaleína, morina, naringenina, naringina, quercetina, rutina, crisina, luteolina e apigenina, os corantes naturais extraidos do urucum norbixina e bixina e o medicamento comercial hipolipidêmico colestiramina. Todos os flavonóides estudados e o corante bixina foram significativamente mais hipocolesterolêmicos que o medicamento colestiramina, sendo que as melhores reduções foram observadas com naringenina (54,04%), naringina (49,26%), quercetina (49,78%), rutina (48,89%), crisina (55,56%), luteolina (52,58%) e apigenina (49,88%). As substâncias que mais aumentaram o HDL foram os flavonóides baicaleína (122,21%), apigenina (281,63%), morina (10,79%) e luteolina (21,14%) e o medicamento colestiramina (37,26%). A maior parte dos falvonóides estudados reduziu mais o tricilglicerol do que o medicamento colestiramina, sendo a baicaleína (-56,91% do que o controle sadio) e a rutina os mais eficientes. Verificou-se também in vitro, que a bixina, norbixina, apigenina e luteolina aumentaram a atividade da lipase. Tais resultados indicam que os compostos estudados poderiam ser utilizados como medicamento se devidamente testados no homem. Os cortes histológicos do arco aórtico e da artéria aorta não mostraram diferenças entre os grupos tratados e os controles, enquanto que algumas diferenças histológicas foram observadas nos hepatócitos dos grupos tratados em relação aos coelhos hiperlipidêmicos.

Fatores que influenciam a reação de saponificação dos carotenóides presentes no urucum (Bixa orellana L. ) / Factors that influence saponification reaction in annatto (Bixa orellana L. ) carotenoids

Conduziu-se este trabalho, com o objetivo de estudar o efeito de diferentes concentrações de KOH (0,6 por cento, 1 por cento, 2 por cento, 3 por cento, 4 por cento e 5 por cento) e temperatura de extração (25ºC, 50°C, 60°C e 70°C) na reação de saponificação dos principais pigmentos de urucum. O progresso da reação foi acompanhado pela quantificação do teor de bixina e de norbixina por meio de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). A maior concentração de base propiciou a maior conversão de bixina em norbixina (KOH 5 por cento - bixina: 0,44 g.100g-1, norbixina: 1,43 g.100g-1) e com a menor concentração não ocorreu conversão (KOH 0,6 por cento - bixina: 2,00 g.100g-1, norbixina: não detectada). A elevação da temperatura de extração esteve associada à redução do teor de bixina no meio e ao aumento do teor de norbixina (T70°C - bixina: 0,01 g.100g-1, norbixina: 2,34 g.100g-1; T25ªC - bixina: 1,04 g.100g-1, norbixina: 0,78 g.100g-1). Sendo assim, para extração de bixina seria recomendado o uso de soluções alcalinas pouco concentradas, ao passo que para a obtenção do pigmento hidrossolúvel são aconselhadas concentrações mais elevadas, podendo estar associadas a aquecimento.

This research aimed to evaluate the effect of different KOH concentrations (0.6 percent, 1 percent, 2 percent, 3 percent, 4 percent and 5 percent) and extraction temperature (25ºC, 50°C, 60°C and 70°C) on the progress of saponification reaction in annatto pigments. The progress of the reaction was monitored by quantification of bixin and norbixin using high performance liquid chromatography (HPLC). The highest alkali concentration made possible the maximum conversion of bixin into norbixin (KOH 5 percent - bixin: 0.44 g.100g-1, norbixin: 1.43 g.100g-1) and using the lowest concentration, saponification didn't take place (KOH 0.6 percent - bixin: 2.00 g.100g-1, norbixin: not detected). The elevation of extraction temperature was associated to a decrease of bixin content and to an increase of norbixin content (T70°C - bixin: 0.01 g.100g-1, norbixin: 2.34 g.100g-1; T25ºC - bixin: 1.04 g.100g-1, norbixin: 0.78 g.100g-1). Therefore, for the extraction of bixin is recommended to use alkaline solutions in low concentrations. To obtain the hydrossoluble pigment, higher concentrations are suggested, and they could be associated to heating.

Teor de bixina em quatro variedades de Bixa orellana L. cultivadas na Paraíba / Bixin content in four varieties of Bixa orellana L. grown in Paraíba

Neste trabalho foi verificado o teor de Óleos, sólidos e bixina em sementes de quatro variedades de Bixa orellana L. cultivadas na Paraíba: "Casca verde", "Casca vermelha", Bico de calango" e "Grão preto". Os melhores resultados foram obti­dos com os tipos "Casca verde" e "Casca vermelha" que apresentaram um rendimento em bixina pura, cristalina, de 1,3 e 1,1 por cento, respectivamente.

In this work it was verified the content of oils, solids and bixin in seeds of four varieties of Bixa orellana L. cultivated in Paraíba: "Casca verde", "Casca vermelha", Bico de calango" and "Grão preto". The best results were obtained with the types "Casca verde" and "Casca vermelha" that presented an yield in pure, crystalline bixina, of 1,3 and 1,1 percent, respectively.