Processamento e conservação de enxertos de pele: uma abordagem com foco nos métodos de criopreservação, liofilização e glicerolização / Skin grafts processing and conservation: an approach focusing on cryopreservation, freeze-drying and glycerol conservation methods

Introdução: o uso de substitutos cutâneos para o tratamento de diversas feridas graves é uma forma eficiente de prevenir infecções e favorecer o processo de reepitelização. No entanto, tecidos biológicos estão suscetíveis a degradação e contaminação. Por isso, devem ser submetidos a rigorosos protocolos de processamento e testes que comprovem suas contribuições benéficas e segurança de aplicação. Objetivo: trazer uma abordagem sobre as principais características dos métodos de criopreservação, glicerolização e liofilização e sua consequencia nos aspectos imunológicos, microbiológicos e de viabilidade tecidual de enxertos de pele humana. Metodologia: foi realizada uma busca online utilizando as palavras chaves "criopreservação", "liofilização", "glicerolização", "enxertos", "processamento tecidual" e "engenharia dos tecidos" em múltiplas combinações nos bancos de dados PubMed, LILACS e ScienceDirect. Resultados: 200 artigos científicos foram obtidos, 26 excluídos por duplicidade, 92 selecionados para leitura integral a partir da leitura de seus resumos e 27 utilizados na construção desta revisão. A liofilização e a glicerolização são métodos semelhantes considerando a viabilidade tecidual. O uso de glicerol traz como principal desvantagem sua citotoxicidade quando comparado aos outros métodos. A criopreservação mantém os tecidos viáveis. Contudo, pode ser mais cara e trazer riscos de transmissão de microorganismos patogênicos. De modo geral, não é bem estabelecido quais os melhores métodos de conservação para uma adequada conservação da viabilidade dos enxertos de pele. Considerações Finais: os 3 métodos, liofilização, glicerolização e criopreservação, possuem aplicabilidade na conservação de enxertos. A falta de padronização na aplicação de enxertos apesar de sua frequente aplicação e a escassez de estudos recentes sobre o tema justificam o presente estudo.

Introduction: the use of skin substitutes for treatment of several wounds is an efficient way to prevent infections and allow the re-epithelialization process. However, biological tissues are susceptible to degradation and contamination. Therefore, they must undergo rigorous processing and testing protocols that prove their beneficial contributions and application security. Objective:to bring an approach on the main characteristics of cryopreservation, freeze-drying and glycerol conservation methods and their implications on immunological, microbiological and tissue viability aspects when applied to human skin grafts. Methodology:a mostly online search was performed using the keywords "cryopreservation", "freeze-drying", "glycerol conservation", "grafts", "tissue processing" and "tissue engineering" in multiple combinations in PubMed, LILACS and ScienceDirect databases. Results: 200 scientific articles were rescued, 26 excluded by duplicity, 92 selected for full reading from the reading of their abstracts and 27 used in the construction of this review. Freeze-drying and glycerol conservation are similar methods, with glycerol conservation having greater economic advantage. The use of glycerol presents cytotoxicity when compared to the other methods. Cryopreservation keeps tissues viable, however, is more expensive and carry risks of transmission of pathogenic microorganisms. Overall, there is a lack of clarity about the importance of viability in the performance of skin grafts. Final considerations: the 3 methods have applicability in graft conservation. The lack of standardization in graft application despite its frequent application and the scarcity of recent studies on the subject justify the present study.

In-vitro production and pre-validation of lyophilized canine platelet-rich plasma for therapeutic use / Produção e validação de plasma rico em plaquetas canino liofilizado para fins de utilização terapêutica

Platelet-rich plasma (PRP) has been considered a promising therapeutic alternative, since platelets are rich in growth factors that are used in the Regenerative Medicine field. However, fresh PRP cannot be stored for long periods. This study aimed to develop a protocol for obtaining lyophilized canine PRP capable of maintaining viability after its reconstitution. For that purpose, canine PRP extraction and lyophilization protocols were initially tested. Subsequently, assays were carried out to quantify the growth factors VEGF and TGF-β, before and after the lyophilization process, gelation test and the three-dimensional gel structure analysis of the reconstituted lyophilized PRP by electron microscopy, as well as in vitro cell proliferation test in lyophilized PRP gel. Additionally, the immunogenicity test was performed, using allogeneic samples of lyophilized PRP. The results showed that the lyophilized PRP had adequate therapeutic concentrations of growth factors VEGF and TGF-β (9.1pg/mL and 6161.6pg/mL, respectively). The reconstituted PRP gel after lyophilization showed an in vitro durability of 10 days. Its electron microscopy structure was similar to that of fresh PRP. In the cell proliferation test, an intense division process was verified in mesenchymal stem cells (MSCs) through the three-dimensional mesh structure of the lyophilized PRP gel. The immunogenicity test showed no evidence of an immune reaction. The findings were promising, suggesting the possibility of having a lyophilized canine PRP that can be marketed. New in vivo and in vitro studies must be carried out for therapeutic confirmation.(AU)

O plasma rico em plaquetas (PRP) é uma alternativa terapêutica promissora, pois as plaquetas são ricas em fatores de crescimento com ação na regeneração de tecidos. No entanto, o PRP fresco não pode ser armazenado por longos períodos. Esse trabalho teve como objetivo desenvolver um protocolo de obtenção de PRP liofilizado canino capaz de manter a viabilidade pós reconstituição. Portanto, foram testados diversos protocolos de extração e liofilização. Para validação do PRP canino liofilizado foi analisada a concentração dos fatores de crescimento VEGF e TGF-β antes e após o processo de liofilização, a estrutura tridimensional do PRP liofilizado reconstituído em forma de gel por microscopia eletrônica e seu efeito in vitro na proliferação de células-tronco mesenquimais. Os resultados demonstraram que o PRP liofilizado apresentou concentrações terapêuticas adequadas dos fatores de crescimento VEGF e TGF- β (9,1pg/ml e 6161,6pg/ml, respectivamente). O gel de PRP reconstituído após liofilização apresentou uma durabilidade in vitro de 10 dias, sua estrutura tridimensional mostrou-se semelhante ao PRP fresco e proporcionou intensa proliferação de células-tronco mesenquimais durante o cultivo. O teste de imunogenicidade não demonstrou evidências de reação imune. Os achados foram promissores, sugerindo a possibilidade de uso de PRP canino liofilizado para o mercado. Novos estudos in vivo e in vitro deverão ser conduzidos para comprovação terapêutica.(AU)

In-vitro production and pre-validation of lyophilized canine platelet-rich plasma for therapeutic use

ABSTRACT: Platelet-rich plasma (PRP) has been considered a promising therapeutic alternative, since platelets are rich in growth factors that are used in the Regenerative Medicine field. However, fresh PRP cannot be stored for long periods. This study aimed to develop a protocol for obtaining lyophilized canine PRP capable of maintaining viability after its reconstitution. For that purpose, canine PRP extraction and lyophilization protocols were initially tested. Subsequently, assays were carried out to quantify the growth factors VEGF and TGF-, before and after the lyophilization process, gelation test and the three-dimensional gel structure analysis of the reconstituted lyophilized PRP by electron microscopy, as well as in vitro cell proliferation test in lyophilized PRP gel. Additionally, the immunogenicity test was performed, using allogeneic samples of lyophilized PRP. The results showed that the lyophilized PRP had adequate therapeutic concentrations of growth factors VEGF and TGF- (9.1pg/mL and 6161.6pg/mL, respectively). The reconstituted PRP gel after lyophilization showed an in vitro durability of 10 days. Its electron microscopy structure was similar to that of fresh PRP. In the cell proliferation test, an intense division process was verified in mesenchymal stem cells (MSCs) through the three-dimensional mesh structure of the lyophilized PRP gel. The immunogenicity test showed no evidence of an immune reaction. The findings were promising, suggesting the possibility of having a lyophilized canine PRP that can be marketed. New in vivo and in vitro studies must be carried out for therapeutic confirmation.

RESUMO: O plasma rico em plaquetas (PRP) é uma alternativa terapêutica promissora, pois as plaquetas são ricas em fatores de crescimento com ação na regeneração de tecidos. No entanto, o PRP fresco não pode ser armazenado por longos períodos. Esse trabalho teve como objetivo desenvolver um protocolo de obtenção de PRP liofilizado canino capaz de manter a viabilidade pós reconstituição. Portanto, foram testados diversos protocolos de extração e liofilização. Para validação do PRP canino liofilizado foi analisada a concentração dos fatores de crescimento VEGF e TGF- antes e após o processo de liofilização, a estrutura tridimensional do PRP liofilizado reconstituído em forma de gel por microscopia eletrônica e seu efeito in vitro na proliferação de células-tronco mesenquimais. Os resultados demonstraram que o PRP liofilizado apresentou concentrações terapêuticas adequadas dos fatores de crescimento VEGF e TGF- (9,1pg/ml e 6161,6pg/ml, respectivamente). O gel de PRP reconstituído após liofilização apresentou uma durabilidade in vitro de 10 dias, sua estrutura tridimensional mostrou-se semelhante ao PRP fresco e proporcionou intensa proliferação de células-tronco mesenquimais durante o cultivo. O teste de imunogenicidade não demonstrou evidências de reação imune. Os achados foram promissores, sugerindo a possibilidade de uso de PRP canino liofilizado para o mercado. Novos estudos in vivo e in vitro deverão ser conduzidos para comprovação terapêutica.

How drying methods can influence the characteristics of mucilage obtained from chia seed and psyllium husk / Como os métodos de secagem podem influenciar as características da mucilagem obtida de sementes de chia e casca de psyllium

ABSTRACT: The influence of drying methods (oven drying at 50 °C, and freeze drying) on the centesimal composition, functional characteristics and rheological properties of mucilage obtained from chia seed and psyllium husk were investigated. Results showed that high temperature of oven drying reduced fiber content, solubility, emulsion activity and emulsion stability of mucilage. All samples showed pseudo plastic behavior, with the best result produced by Heschel-Bulkley and Power Law models of chia and psyllium mucilage, respectively. These results will be helpful in selecting suitable drying methods depending on the functional and rheological properties desired of the chia and psyllium mucilage in a food product.

RESUMO: Este estudo teve como objetivo avaliar a influência dos métodos de secagem (secagem em estufa a 50 °C e liofilização) sobre a composição centesimal, características funcionais e propriedades reológicas da mucilagem obtida a partir de sementes de chia e casca de psyllium. Os resultados mostraram que a alta temperatura de secagem em estufa reduziu o teor de fibras, a solubilidade, a atividade da emulsão e a estabilidade da emulsão das mucilagens. Todas as amostras apresentaram comportamento pseudoplástico, com o melhor ajuste produzido pelos modelos Heschel-Bulkley e Power Law das mucilagens de chia e psyllium, respectivamente. Estes resultados serão úteis na seleção do método de secagem adequado, dependendo das propriedades funcionais e reológicas desejadas das mucilagens de chia e psyllium.

Development, characterization and viability study of probiotic microcapsules produced by complex coacervation followed by freeze-drying / Desenvolvimento, caracterização e estudo da viabilidade de microcápsulas probióticas produzidas por coacervação complexa seguida de liofilização

ABSTRACT: Technique of complex coacervation was used to produce microcapsules of Lactobacillus acidophilus La-5 encapsulated in gelatin and gum arabic which were then freeze-drying. Microcapsules were characterized using scanning electron and optical microscopy, and resistance of probiotics was evaluated during release into a simulated gastrointestinal tract and storage at different temperatures. The complex coacervation process produced microcapsules with a high encapsulation efficiency (77.60% and 87.53%), ranging from 127.14-227.05 μm with uniform distribution. Microencapsulation was an efficient approach to achieve significant protection of probiotics against simulated gastrointestinal conditions compared with free cells. Encapsulation also improved the viability of probiotics during storage at either −18 ºC for 120 days, 7 ºC for 105 days or 25 ºC for 45 days. Therefore, complex coacervation was demonstrated to be adequate and promising for encapsulation of probiotics.

RESUMO: A técnica de coacervação complexa foi utilizada para a produção de microcápsulas contendo Lactobacillus acidophilus La-5 em gelatina e goma arábica seguida de secagem por liofilização. As microcápsulas foram caracterizadas por microscopia óptica e eletrônica de varredura, assim como a resistência dos probióticos frente à liberação "in vitro" ao trato gastrointestinal simulado e ao armazenamento em diferentes condições de temperatura também foram avaliados. O processo de coacervação complexa formou microcápsulas com alta eficiência de encapsulação (77,60% e 87,53%), tamanho compreendido entre 127,14 e 227,05 µm e distribuição uniforme. As microcápsulas foram eficientes em promover a proteção substancial dos probióticos frente às condições gastrointestinais simuladas, em comparação às células livres. A encapsulação também foi eficiente em manter a viabilidade dos probióticos durante o armazenamento em temperaturas de −18 ºC por 120 dias, 7 ºC por 105 dias e 25 ºC por 45 dias. Dessa forma, a coacervação complexa se mostra adequada e promissora para a encapsulação dos probióticos.

Freeze-drying of ampicillin solid lipid nanoparticles using mannitol as cryoprotectant

abstract Solid lipid nanoparticles (SLNs) are interesting colloidal drug-delivery systems, since they have all the advantages of the lipid and polymeric nanoparticles. Freeze-drying is a widely used process for improving the stability of SLNs. Cryoprotectants have been used to decrease SLN aggregations during freeze-drying. In this study Ampicillin was chosen to be loaded in a cholesterol carrier with nano size range. To support the stability of SLNs, freeze-drying was done using mannitol. Particle size, drug release profile and antibacterial effects were studied after freeze-drying in comparison with primary SLNs. Preparations with 5% mannitol showed the least particle size enlargement. The average particle size was 150 and 187 nm before and after freeze-drying, respectively. Freeze-drying did not affect the release profile of drug loaded nanopartilces. Also our study showed that lyophilization did not change the antimicrobial effect of ampicillin SLNs. DSC analysis showed probability of chemical interaction between ampicillin and cholesterol.

resumo Nanoparticulas lipídicas sólidas (NLSs) são sistemas coloidais de liberação interessantes, uma vez que reúnem todas as vantagens de nanopartículas lipídicas e poliméricas. A liofilização é um processo amplamente utilizado para melhorar a estabilidade das NLSs e os crioprotetores têm sido usados para diminuir a agregação destas durante esse processo. Neste estudo, a ampicilina foi escolhida para ser encapsulada em um carreador de colesterol de escala nanométrica. Para manter a estabilidade das NLSs, a liofilização foi realizada utilizando-se manitol. O tamanho de partícula, o perfil de liberação do fármaco e os efeitos antibacterianos foram estudados após a liofilização em comparação com a NLSs primária. De acordo com os resultados, as preparações que contêm 5% de manitol mostraram o menor aumento do tamanho de partícula. Os resultados de tamanhos médio foram de 150 e 187 nm antes e depois da liofilização, respectivamente. O perfil de liberação prolongada, bem como o efeito antimicrobiano da ampicilina NLSs não foram alterados após a liofilização. A análise por DSC evidenciou provável interação entre a ampicilina e o colesterol.

Produtos derivados do camu-camu: efeito da secagem sobre elagitaninos e flavonoides, atividades antioxidante e antimicrobiana / Camu-camu ingredients: effect of drying on ellagitannins and flavonoids, and their antioxidant and antimicrobial activities

O camu-camu (Myrciaria dubia Mc. Vaugh) tem demonstrado ser um fruto promissor devido ao potencial funcional, principalmente pelo alto teor de vitamina C e compostos fenólicos, em especial elagitaninos. Este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos sobre os compostos fenólicos dos processos de secagem de polpa comercial de camu-camu, por leito de jorro e atomização (spray-drying), em diferentes temperaturas e concentrações de agentes carreadores, comparando-os com os do processo de liofilização. Os pós obtidos foram comparados em relação ao teor total de compostos fenólicos, ácido ascórbico e proantocianidinas. Além disso, avaliou-se o potencial benéfico à saúde através da determinação da capacidade antioxidante in vitro , atividade antimicrobiana e inibição das enzimas α-amilase, α-glicosidase e enzima conversora da angiotensina (ECA). Avaliou-se também proteção e regeneração celulares em modelo de planárias (Dugesia trigrina). Complementarmente, os pós de camu-camu foram adicionados em leite de soja, que foram fermentados com bactérias produtoras de ácido láctico (L. helveticus ATCC 12046 e L. plantarum NCDO 1193), para verificar sua funcionalidade quando incorporados como ingredientes em alimentos funcionais. Os resultados mostraram que a secagem da polpa acarretou em perdas significativas de compostos bioativos, na ordem ácido ascórbico>fenólicos totais> proantocianidinas, e spray-drying>leito de jorro>liofilização. Os compostos fenólicos detectados nos pós de camu-camu foram elagitaninos, ácido elágico, derivados de quercetina, ácido siríngico e miricetina, por LC-TOF-MS. A liofilização foi a melhor técnica de secagem para a preservação dos compostos fenólicos, e também da capacidade antioxidante e de inibição enzimática. Além disso, os pós liofilizados e atomizado (contendo 6% goma arábica a 120 °C) foram mais efetivos contra Staphylococcus aureus que a ampicilina. Os extratos desses pós demostraram potencial para proteção celular e rejuvenescimento no modelo de planárias. E por último, o leite de soja enriquecido com o pó de camu-camu resultou em um produto com maior teor de fenólicos, alta capacidade antioxidante e propriedades anti-hiperglicêmica e anti-hipertensiva. Portanto, os pós de camu-camu são ricos em compostos fenólicos e tem potencial para serem acrescentados como ingredientes em alimentos para o controle dos estágios iniciais de diabetes tipo 2 e complicações associadas

Camu-camu (Myrciaria dubia Mc. Vaugh) has demonstrated promising perspectives as a functional food, mainly due to high vitamin C and phenolic compounds contents, in particular ellagitannins. This study aimed to evaluate the effect of different drying processes (spouted bed drying, spray-drying) at selected temperatures and carrier concentrations, comparing to freeze-drying, on the contents and composition of phenolic compounds. The pulp powders were compared in relation to phenolic profiles, ascorbic acid and proanthocyanidins contents. Further, functional health potential was evaluated such as in vitro antioxidant capacity, antimicrobial activity and inhibition of α-amylase, α-glucosidase and angiotensin converting enzyme (ACE). It was also investigated cellular protection and regeneration in planaria (Dugesia trigrina) model. Additionally, camu-camu powders were added into soymilk and were fermented by lactic acid bacteria (L. helveticus ATCC 12046 and L. plantarum NCDO 1193) to verify their functionality as a functional food ingredient. The results showed that drying of the pulp led to significant losses of bioactive compounds, in the order ascorbic acid>total phenolics>proanthocyanidins, and spray-drying>spouted bed drying>freeze-drying. Phenolic compounds, such as ellagitannins, ellagic acid, quercetin derivatives, syringic acid and myricetin were detected in camu-camu by LC-TOF-MS. The freeze-drying was the best technique to preserve phenolic compounds, and also antioxidant capacity and enzyme inhibition. Besides that, freeze-dried and spray-dried (6% arabic gum at 120 °C) powders were more effective against Staphylococcus aureus than ampicillin. The extracts of those powders have desmonstrated potential to cellular protection and rejuvenation in planaria model. Finally, soymilk enriched with camu-camu powders resulted in more phenolic contents, high antioxidant capacity and anti-hyperglycemia and anti-hipertension properties product. To sum up, camu-camu powder is rich in phenolic bioactive profiles has potential as part of dietary strategies in the management of early stages of type 2 diabetes and associated complications

Evaluation of three methods for preservation of Azotobacter chroococcum and Azotobacter vinelandii

La preservación de bacterias es asunto de granimportancia debido a que muchas de ellas son usadas enprocesos biotecnológicos que requieren mantener su viabilidad ypropiedades genéticas. En este estudio, se evaluaron tres métodospara la preservación de A. chroococcum C26 y A. vinelandii C27;criopreservación, liofilización, e inmovilización en polímerossecos, durante 60, 30 y 60 días, respectivamente. A su vez, seestudió el efecto de tres agentes protectivos para la liofilizacióny para la criopreservación y cuatro polímeros. La eficiencia delos métodos fue evaluada contando células viables y midiendoactividad como fijación de nitrógeno. Los resultados mostraronque la mejor técnica, la cual mantuvo la viabilidad y la actividad,fue la liofilización, seguida por inmovilización y criopreservación.La liofilización mantuvo estable la habilidad bacteriana para fijarnitrógeno, la tasa de sobrevivencia bacteriana (TSB) fue superioral 80%; y el mejor resultado se evidenció cuando se usó S/BSAcomo agente protectivo. La inmovilización mantuvo la BSRsuperior al 80%, y la fijación de nitrógeno fue disminuida en 20%.La criopreservación tuvo pérdida sustancial de viabilidad para C26(TSB aprox. 70%); mientras que C27 se preservó bien. La fijaciónde nitrógeno fue significativamente disminuida para ambas cepasindependientemente del agente crioprotectivo usado (P < 0.05).Los resultados sugieren que el éxito de los métodos de preservaciónpara Azotobacter depende de la técnica, el agente protectivo y la cepausada; siendo la liofilización con S/BSA la técnica con mejoresresultados para preservar las bacterias de este género...

Because the use of bacteria for biotechnological processes requires maintaining their viability and geneticstability, preserving them becomes essential. Here, we evaluated three preservation methods for A.chroococcum C26 and A. vinelandii C27; preservation methods: cryopreservation and immobilization in drypolymers for 60 days, and freeze-drying for 30. We evaluated their efficiency by counting viable cells andmeasuring nitrogen fixation activity. Additionally, we assessed the effect of three protective agents forfreeze-drying, three for cryopreservation, and four polymers. Freeze-drying proved the best technique tomaintain viability and activity, followed by immobilization and cryopreservation. Bacterial nitrogen fixingability remained unchanged using the freeze-drying method, and bacterial survival exceeded 80%; S/BSAwas the best protective agent. Immobilization maintained bacterial survival over 80%, but nitrogen fixationwas decreased by 20%. Lastly, cryopreservation resulted in a dramatic loss of viability for C26 (BSRapprox. 70%), whereas C27 was well preserved. Nitrogen fixation for both strains decreased regardless ofthe cryoprotective agent used (P < 0.05). In conclusion, the success of Azotobacter preservation methodsdepend on the technique, the protective agent, and the strain used. Our results also indicated that freezedryingusing S/BSA is the best technique to preserve bacteria of this genus...

Porque o uso de bactérias para processos biotecnológicos,requer a manutenção da sua viabilidade e estabilidade genética,preserva-las é essencial Avaliaram-se três métodos de preservação deA. chroococcum C26 e A. vinelandii C27; criopreservação, liofilização, eimobilização de polímeros secos. Examinamos também o efeito deagentes protetores para liofilizar, para a criopreservação, e polímeros.A eficiência foi avaliada contando as células viáveis e medindoa atividade como a fixação do azoto. Os resultados mostraramque a melhor técnica foi a liofilização seguida de imobilização ecriopreservação. A liofilização manteve inalterada a capacidadeda bactéria para fixar o azoto, e o melhor resultado foi observadoquando se usou S/BSA como agente protetor. A criopreservaçãoresultou em uma perda dramática de viabilidade para C26 (TSBaprox. 70%.), enquanto que C27 foi bem preservada. A fixaçãode azoto foi significativamente diminuída para ambas as estirpes,independentemente do agente crioprotector utilizado (P < 0.05).Em conclusão, os resultados sugerem que o êxito dos métodosde conservação de Azotobacter dependem da técnica, do agente deproteção, e da estirpe utilizada, sendo a liofilizacao com S/BSA amelhor técnica para preservar as bactérias deste género...

Estudo in vivo do comportamento de bioprótese liofilizada: seguimento de 3 meses em carneiros jovens / In vivo study of lyophilized bioprostheses: 3 month follow-up in young sheep

OBJETIVO: Para melhorar as propriedades mecânicas e imunogênicas, o glutaraldeído é utilizado no tratamento do pericárdio bovino que é utilizado em biopróteses. A liofilização do pericárdio bovino tratado com glutaraldeído diminui os radicais aldeído, com provável redução do potencial para calcificação. O objetivo deste estudo é avaliar os efeitos da liofilização em biopróteses valvares de pericárdio bovino como mecanismo protetor na diminuição da disfunção estrutural valvar. MÉTODOS: Foi realizado o implante de biopróteses de pericárdio bovino tratado com glutaraldeído, liofilizadas ou não, em carneiros de 6 meses de idade, sendo os animais eutanasiados com 3 meses de seguimento. As biopróteses foram implantadas em posição pulmonar, com auxílio de circulação extracorpórea. Um grupo controle e outro grupo liofilizado foram avaliados quanto ao gradiente ventrículo direito/artéria pulmonar (VD/AP) no implante e explante; análise quantitativa de cálcio; inflamação; trombose e pannus. O nível de significância estabelecido foi de 5%. RESULTADOS: O gradiente médio VD/AP, no grupo controle, no implante, foi 2,04 ± 1,56 mmHg e, no grupo de liofilização, foi 6,61 ± 4,03 mmHg. No explante, esse gradiente aumentou para 7,71 ± 3,92 mmHg e 8,24 ± 6,2 mmHg, respectivamente, nos grupos controle e liofilização. O teor de cálcio médio, após 3 meses, nas biopróteses do grupo controle foi 21,6 ± 39,12 µg Ca+2/mg de peso seco, em comparação com um teor médio de 41,19 ± 46,85 µg Ca+2/mg de peso seco no grupo liofilizado (P = 0,662). CONCLUSÃO: A liofilização de próteses valvares com pericárdio bovino tratado com glutaraldeído não demonstrou diminuição da calcificação neste experimento.

OBJECTIVE: Glutaraldehyde is currently used in bovine pericardium bioprosthesis to improve mechanical and immunogenic properties. Lyophilization is a process that may decrease aldehyde residues in the glutaraldehyde treated pericardium decreasing cytotoxicity and enhancing resistance to calcification. The aim of this study is to evaluate bioprosthetic heart valves calcification in adolescent sheep and to study the potential of lyophilization as a mechanism to protect calcification. METHODS: Two groups were evaluated: a control group in which a bovine pericardium prosthetic valve was implanted in pulmonary position and a lyophilized group in which the bovine pericardium prosthetic valve was lyophilized and further implanted. Sixteen sheeps 6 months old were submitted to the operation procedure. After 3 months the sheeps were euthanized under full anesthesia. RESULTS: Six animals of the control group reached 95.16 ± 3.55 days and six animals in the lyophilized group reached 91.66 ± 0.81 days of postoperative evolution. Two animals had endocarditis. Right ventricle/pulmonary artery (RV/PA) mean gradient, in the control group, at the implantation was 2.04 ± 1.56 mmHg, in the lyophilization group, the RV/PA mean gradient, at the implantation was 6.61 ± 4.03 mmHg. At the explantation it increased to 7.71 ± 3.92 mmHg and 8.24 ± 6.25 mmHg, respectively, in control and lyophilization group. The average calcium content, after 3 months, in the control group was 21.6 ± 39.12 µg Ca+2/mg dry weight, compared with an average content of 41.19 ± 46.85 µg Ca+2/mg dry weight in the lyophilization group (P=0.662). CONCLUSION: Freeze drying of the bovine pericardium prosthesis in the pulmonary position could not demonstrate calcification mitigation over a 3 month period although decreased inflammatory infiltration over the tissue.

Enxerto bovino liofilizado: comportamento histológico após seguimento de 49 meses em seres humanos / Bovine lyophilized graft (BLG): histological analysis on behavior in humans after 49 months

OBJETIVO: Analisar o comportamento histológico do ELB, produzido conforme protocolo desenvolvido pelo autor principal, em seres humanos no decorrer de 49 meses através da aferição da proporção enxerto/osso neoformado em relação ao total de área mineralizada. MÉTODOS: Série de casos com 12 pacientes, oito femininos (66%) e quatro masculinos (34%), totalizando 13 biópsias, nos quais utilizou-se ELB e que posteriormente houve necessidade de reintervenção cirúrgica, no período de 2000 a 2011. As lâminas produzidas, coradas com hematoxilina-eosina (HE), foram analisadas por patologista e digitalizadas para a avaliação proposta. RESULTADOS: A média etária foi de 57 anos e o tempo médio de seguimento de 49 meses (6-115). A proporção média de ELB foi de 42% (13-85) e de osso neoformado de 58% (15-87) em relação ao total de área mineralizada. CONCLUSÕES: O presente estudo demonstra que o ELB utilizado apresenta característica osteocondutora e biocompatibilidade. O ELB apresentado é opção terapêutica a ser utilizada em cirurgias ortopédicas que necessitem preenchimento de deficiências ósseas.

OBJECTIVE: To analyze the histological behavior of bovine lyophilized grafts (BLG) produced according to a protocol developed by the first author, in humans over a 49-month period by measuring the graft/bone neoformation ratio in relation to the total mineralized area. METHODS: This was a case series involving 12 patients: eight females (66%) and four males (34%), totaling 13 biopsies. BLG was used, and surgical reintervention was subsequently required during the period 2000 to 2011. The slides produced were stained with hematoxylin-eosin (HE), were analyzed by a pathologist and were digitized for the proposed evaluation. RESULTS: The mean age was 57 years and the mean follow-up was 49 months (range: 6-115). The average proportion of BLG was 42% range: 13-85) and neoformed bone, 58% (range: 15-87) in relation to the total area mineralized. CONCLUSIONS: This study demonstrated that the BLG used presented osteoconductive characteristics and biocompatibility. BLG is a therapeutic option that can be used in orthopedic surgery in which bone defects need to be filled.

Freeze-drying microscopy in mathematical modeling of a biomaterial freeze-drying

Transplantation brings hope for many patients. A multidisciplinary approach on this field aims at creating biologically functional tissues to be used as implants and prostheses. The freeze-drying process allows the fundamental properties of these materials to be preserved, making future manipulation and storage easier. Optimizing a freeze-drying cycle is of great importance since it aims at reducing process costs while increasing product quality of this time-and-energy-consuming process. Mathematical modeling comes as a tool to help a better understanding of the process variables behavior and consequently it helps optimization studies. Freeze-drying microscopy is a technique usually applied to determine critical temperatures of liquid formulations. It has been used in this work to determine the sublimation rates of a biological tissue freeze-drying. The sublimation rates were measured from the speed of the moving interface between the dried and the frozen layer under 21.33, 42.66 and 63.99 Pa. The studied variables were used in a theoretical model to simulate various temperature profiles of the freeze-drying process. Good agreement between the experimental and the simulated results was found.

A prática da transplantação traz esperança para muitos pacientes. Uma visão multidisciplinar nessa área visa à produção de tecidos biológicos para serem utilizados como implantes e próteses. A liofilização é um processo de secagem que preserva características essenciais desses materiais, facilitando sua manipulação e armazenamento. A liofilização é um processo que requer muito tempo e energia e sua otimização é muito importante, pois permite reduzir custos de processo melhorando a qualidade do produto. A modelagem matemática é uma ferramenta que permite descrever o comportamento do produto durante o processo e, consequentemente, auxilia os estudos de otimização. Microscopia óptica acoplada à liofilização, uma técnica usualmente aplicada na determinação de temperaturas críticas de formulações líquidas, foi utilizada neste trabalho na determinação de taxas de sublimação da liofilização de um tecido biológico. As taxas de sublimação foram calculadas a partir da velocidade da interface entre a camada seca e congelada, sob pressões de 21,33, 42,66 e 63,99 Pa. As variáveis estudadas foram usadas em um modelo matemático teórico, que simula os perfis de temperatura do produto durante o ciclo de liofilização. Os resultados apresentados demonstraram boa relação entre os dados experimentais e simulados.

An improved method for genomic DNA extraction from strawberry leaves / Otimização de um método para extração de DNA genômico a partir de folhas de morangueiro

Several extraction methods of genomic DNA for identification and characterization of genetic diversity in different plant species are routinely applied during molecular analysis. However, the presence of undesirable compounds such as polyphenols and polysaccharides is one of the biggest problems faced during the isolation and purification of high quality DNA in plants. Therefore, achievement of fast and accurate methods for DNA extraction is crucial in order to produce pure samples. Leaves of strawberry genotypes (Fragaria ananassa) have high contents of polysaccharides and polyphenols which increase the sample viscosity and decrease the DNA quality, interfering with the PCR performance. Thereby, in this study we evaluated the quality and amount of genomic DNA extracted from young leaves of strawberry after tissue lyophilization and maceration in presence of polivinilpirrolidone (PVP). The CTAB method was used as reference procedure and it was modified to improve the DNA extraction. The modifications consisted of tissue lyophilization overnight until it was completely freeze-dried and addition of PVP during the tissue maceration in liquid nitrogen. The results showed the efficiency and reliability of the modified method compared to the unmodified method, indicating that combination of lyophilization and PVP improve the quality and amount of the DNA extracted from strawberry leaves.

Vários métodos de extração de DNA genômico para a identificação e caracterização da diversidade genética em diferentes espécies de plantas são rotineiramente aplicados durante a análise molecular. Entretanto, a presença de compostos indesejáveis, tais como polifenóis e polissacarídeos, é um dos maiores problemas que ocorrem durante o isolamento e purificação de DNA de alta qualidade em plantas. Dessa forma, o sucesso no desenvolvimento de métodos de extração de DNA rápidos e acurados é crucial para produzir amostras puras. Folhas de genótipos de morangueiro (Fragaria ananassa) têm elevado conteúdo de polissacarídeos e polifenóis que aumentam a viscosidade da amostra e reduzem a qualidade do DNA, interferindo no desempenho da PCR. Neste estudo, avaliamos a qualidade e a quantidade de DNA genômico extraído de folhas jovens de morangueiro após a liofilização do tecido e a maceração na presença de polivinilpirrolidona (PVP). O método CTAB foi utilizado como procedimento de referência e foi modificado para melhorar a extração do DNA. As modificações consistiram na liofilização do tecido a baixa temperatura até que ele tivesse sido desidratado completamente, associada à adição de PVP durante a maceração do tecido no nitrogênio líquido. Os resultados demonstraram a eficiência e a confiabilidade do método modificado comparado ao método não modificado, indicando que a combinação da liofilização com PVP melhora a qualidade e quantidade do DNA extraído de folhas de morangueiro.

Liofilização como alternativa para conservação do leite humano / Lyophilization as an alternative for conservation of breast milk

Objetivo - Os benefícios do aleitamento materno são bem descritos na literatura. Melhorar as condições de fornecimento acessível deste importante alimento a todos os lactentes é um desafio para o profissional nutricionista. Métodos - Amostras de leite humano procedentes do Banco de Leite da cidade de Taubaté, São Paulo, foram submetidas à liofilização, sendo congeladas em nitrogênio líquido a -210ºC e permanecendo no liofilizador por 24 horas. Após a liofilização as amostras foram analisadas e comparadas ao leite in natura quanto a alguns nutrientes: lipídeos por extração direta em extrator Soxhlet, glicídios redutores em lactose por titulação, proteínas por metodologia semimicro de Kjeldahl, cálcio por titulação e imunoglobulinas por eletroforese em gel de agarose com o objetivo de visualizar as bandas gama. Também foram realizadas provas de reconstituição diluindo 30g de cada amostra em 100mL de água filtrada. As análises foram realizadas em triplicata e em seguida analisadas estatisticamente. Resultados - As triplicatas analisadas apresentaram os teores de lipídeos, lactose, proteína e cálcio inalterados em comparação aos valores do leite não-liofilizado descrito na literatura. Quanto à restituição, a cor e a fluidez se mostraram semelhante ao leite in natura e a diluição foi plena. A eletroforese também demonstrou a presença da banda gama o que sugere a conservação de imunoglobulina. Conclusão - A técnica de liofilização mostrou-se muito favorável em relação a outras técnicas de conservação, já que a mesma não utiliza o aquecimento como fator determinante para diminuir a atividade de água e sim o estado físico da matéria: sublimação.

Objective - The benefits of breastfeeding have being reported in the literature. The improvement of the accessibility conditions to this important food to all infants is a challenge for the professional nutritionist. Methods - Samples of human breast milk were collected from Taubaté city, São Paulo. They were submitted to lyophilization and frozen in liquid nitrogen at -210 ºC and they were remained in lyophilizer during 24 hours. After the lyophilization, the milk was analyzed and compared with in natura milk with respect to the following nutrients: lipids by direct extraction in Soxhlet apparatus, reducing carbohydrates by titration in lactose, protein by semi-micro Kjeldahl methodology, calcium by titration and immunoglobulins by agarose gel electrophoresis in order to visualize the gamma bands. Tests of reconstitution were also carried out by diluting 30 g of dried milk in 100 mL of filtered water. The analyses were performed in triplicate and then analyzed statistically. Results - The triplicates analyzed presented levels of lipids, lactose, protein and calcium unchanged in comparison with the values of non-lyophilisate samples as described in the literature. In the restitution tests, the color and the fluidity were similar to in natura milk and the dilution was total. The electrophoresis also showed the presence of the gamma bands, that suggests the conservation of the immunoglobulin. Conclusion - The results showed that lyophilization process is favorable, compared with other conservation processes, since that is not based in the heating as the main factor to reduce the water activity, but the physical state of matter: sublimation.

Determination of moisture content in lyophilized mannitol through intact glass vials using NIR micro-spectrometers / Determinação do teor de umidade em manitol liofilizado através de frascos de vidro intactas usando micro-espectrômetros NIR

Determination of moisture content in lyophilized solids is fundamental to predict quality and stability of freeze-dried products, but conventional methods are time-consuming, invasive and destructive. The aim of this study was to develop and optimize a fast, inexpensive, noninvasive and nondestructive method for determination of moisture content in lyophilized mannitol, based on an NIR micro-spectrometer instead of a conventional NIR spectrometer. Measurements of lyophilized mannitol were performed through the bottom of rotating glass vials by means of a reflectance probe. The root mean standard error of prediction (RMSEP) and the correlation coefficient (R²pred), yielded by the pre-treatments and calibration method proposed, was 0.233 percent (w/w) and 0.994, respectively.

A determinação do conteúdo de umidade em sólidos liofilizados é fundamental para se prever a qualidade e a estabilidade de produtos liofilizados, mas os métodos convencionais consomem muito tempo, são invasivos e destrutivos. O objetivo desse estudo foi desenvolver e otimizar um método rápido, econômico, não invasivo e não destrutivo para a determinação do conteúdo de umidade em manitol liofilizado, com base em microespectrômetro de infravermelho próximo ao invés de um espectrômetro de infravermelho próximo convencional. As medidas de manitol liofilizado foram realizadas através do fundo de recipiente de vidro em rotação por meio de sonda de reflectância. A raíz do erro médio padrão de predição (RMSEP) e o coeficiente de correlação (R²pred) obtidos pelo prétratamento e pelo método de calibração proposto foram, respectivamente, 0,233 por cento (p/p) e 0,994.

Enhancing the aqueous solubility and dissolution of olanzapine using freeze-drying

The aim of the present study was to develop an olanzapine freeze-dried tablet (FDT). The solubility and dissolution rate of poorly water-soluble olanzapine was improved by preparing a freeze-dried tablet of olanzapine using the freeze-drying technique . The FDT was prepared by dispersing the drug in an aqueous solution of highly water-soluble carrier materials consisting of gelatin, glycine, and sorbitol. The mixture was poured in to the pockets of blister packs and then was subjected to freezing and lyophilisation. The FDT was characterised by DSC, XRD and SEM and was evaluated for saturation solubility and dissolution. The samples were stored in a stability chamber to investigate their physical stability. Results obtained by DSC and X-ray were analysed and showed the crystalline state of olanzapine in FDT transformation to the amorphous state during the formation of FDT. Scanning electron microscope (SEM) results suggest reduction in olanzapine particle size. The solubility of olanzapine from the FDT was observed to be nearly four and a half times greater than the pure drug. Results obtained from dissolution studies showed that olanzapine FDT significantly improved the dissolution rate of the drug compared with the physical mixture (PM) and the pure drug. More than 90 percent of olanzapine in FDT dissolved within 5 minutes, compared to only 19.78 percent of olanzapine pure drug dissolved over the course of 60 minutes. In a stability test, the release profile of the FDT was unchanged, as compared to the freshly prepared FDT after 90 days of storing.

O objetivo do presente estudo foi desenvolver comprimidos liofilizados de olanzapina (FDT). A solubilidade e a taxa de dissolução da olanzapina, fracamente solúvel em água, foram melhoradas com a preparação de comprimidos liofilizados de olanzapina usando a técnica de liofilização. O FDT foi preparado por dispersão do fármaco em solução aquosa de materiais altamente solúveis em água, como gelatina, glicina e sorbitol. A mistura foi colocada em blisters e, então, submetida ao congelamento e liofilização. O FDT foi caracterizado por DSC, Difração de Raios X e microscopia eletrônica de varredura(SEM) e avaliaram-se a solubilidade de saturação e a dissolução. As amostras for5am armazenadas em câmara de estabilidade para investigar a estabilidade física. Os resultados obtidos com DSC e Raios X foram analisados e mostraram a transformação do estado cristalino da olanzepina em FDT no estado amorfo durante a formação do FDT. Os resultados da SEM sugerem a redução do tamanho das partículas de olanzapina. A solubilidade da olanzapina do FDT melhorou significativamente a taxa de dissolução do fármaco comparativamente à mistura física (PM) e ao fármaco puro. Mais do que 90 por cento da olanzepina no FDT dissolveu em 5 minutos, comparativamente aos 19,78 por cento do fármaco puro dissolvido em 60 minutos. No teste de estabilidade, o perfil de liberação da FDT mostrou-se inalterado, quando comparado com o FDT recém-preparado, após 90 dias de armazenamento.

Formulation and in vitro evaluation of taste-masked oro-dispersible dosage form of diltiazem hydrochloride

Diltiazem hydrochloride is a calcium channel blocker generally indicated for the treatment of angina and hypertension, and it is extensively metabolized due to the hepatic metabolism. Formulation of diltiazem hydrochloride into an oro-dispersible dosage form can provide fast relief with higher bioavailability. The bitter taste of the drug should be masked to formulate it in a palatable form. In the present work, an attempt was made to mask the taste by complexation technique, with a formulation into an oro-dispersible dosage form, using superdisintegrants Doshion P544, crospovidone (CP) and sodium starch glycolate (SSG). The complexes of diltiazem hydrochloride with β-CD (1:1 molar ratio) were prepared by kneading, co-evaporation, co-grounding, freeze-drying and melting methods. Phase solubility showed stability constant 819.13M-1. Prepared inclusion complexes were evaluated for taste masking and characterized by I.R, XRD, DSC. Using the drug β-CD complex, oro-dispersible tablets were prepared and evaluated for hardness, friability, weight variation, thickness, disintegrating time (DT), dissolution rate and taste. Formulations with 4 percent Doshion, 8 percent CP and 4 percent SSG showed DT of 0.54, 0.35 and 1.23 minutes, respectively.

O cloridrato de diltiazem é bloqueador do canal de cálcio geralmente indicado para o tratamento de angina e de hipertensão e é extensamente biotransformado devido ao metabolismo hepático. A formulação do cloridrato de diltiazem em orodispersão pode prover rápida liberação com maior biodisponibilidade. O sabor amargo do fármaco deve ser mascarado para ser formulado em forma palatável. No presente trabalho tentou-se mascarar o sabor pela técnica de complexação, com uma orodispersão, usando superdesintegrantes, como Doshio P544, crospivodina (CP) e glicolato de amido sódico (SSG). Os complexos de cloridrato de diltiazem com β-CD (razão molar 1:1) foram preparados por mistura, coevaporação, comoagem, liofilização e métodos de fusão. A solubilidade de fase mostrou estabilidade constante de 819,13 M-1. Os complexos de inclusão preparados foram avaliados com relação ao mascaramento do sabor e caracterizados por IV, Difração de Raios X e DSC. Empregando-se o fármaco complexado com β-CD, prepararam-se comprimidos dispersíveis e avaliaram-se os mesmos quanto à dureza, friabilidade, variação de peso, espessura, tempo de desintegração (DT), taxa de dissolução e sabor. Formulações com 4 por cento de Doshion, 8 por cento de CP e 4 por cento de SSG mostraram DT de 0,54, 0,35 e 1,23 minutos, respectivamente.

Análise histológica de uma membrana colágena de submucosa intestinal suína / Histological analysis of a collagen membrane from porcine intestinal submucosa

O objetivo deste estudo foi avaliar a resposta tecidual de uma membrana liofilizada a base de colágeno I derivado de submucosa intestinal suína. O material foi implantado no tecido subcutâneo do dorso de 15 camundongos e os componentes celulares da resposta inflamatória e a degradação da membrana foram analisados em cortes histológicos corados por hematoxilina-eosina após uma, três e nove semanas (ISO 10993-6). Após uma semana de implantação, havia tecido de granulação justaposta à membrana colágena, com muitos vasos sanguíneos de pequeno calibre, predomínio de infiltrado celular mononuclear e fibroblastos e início de hidrólise do material. Em três semanas da implantação, células gigantes multinucleadas de corpo estranho adjacentes aos limites do material implantado estavam presentes, o tecido conjuntivo era frouxo e observou-se pequena degradação do material. A membrana estava presente após nove semanas e apresentava moderado grau de hidrólise, porém conservava sua estrutura funcional; havia fraca presença de neovascularização e persistência de células gigantes multinucleadas de corpo estranho. Com base nos resultados obtidos pode-se concluir que a membrana testada é biocompatível, bioabsorvível e sugere potencial de aplicabilidade clínica em seres humanos.

The aim of this study was to evaluate the biocompatibility and biodegradability of a freeze-dried membrane based on type I collagen derived from porcine intestinal submucosa. The membrane was implanted in the dorsal subcutaneous tissue of 15 mice and the cellular components of the inflammatory infiltrate and the degradation of the membrane were analyzed in histological sections stained with hematoxylin-eosin after one, three, and nine weeks (ISO 10993-6). One week after implantation, there was a granulation tissue juxtaposed to the membrane, with many blood vessels of small diameter, and predominance of infiltrated mononuclear cells and fibroblasts; membrane hydrolysis initiate at this point. Three weeks after implantat ion, foreign body multinucleated giant cells adjacent to the limits of the implanted membrane, a loose connective tissue, and little degradation of membrane were also observed. The membrane was present nine weeks after implantation and showed moderate hydrolysis; however, its functional structure remained unaltered; there was discret presence of blood vessels and foreign body multinucleated giant cells remnants. The authors concluded that the membrane derived from porcine intestinal submucosa is biocompatible and bioabsorbable, suggesting its potential clinical applicability in humans.

Extended release promethazine HCl using acrylic polymers by freeze-drying and spray-drying techniques: formulation considerations / Liberação prolongada prometazina HCl utilizando polímeros acrílicos por liofilização e técnicas de secagem por aspersão: consideração de formulação

The present study investigated a novel extended release system of promethazine hydrochloride (PHC) with acrylic polymers Eudragit RL100 and Eudragit S100 in different weight ratios (1:1 and 1: 5), and in combination (0.5+1.5), using freeze-drying and spray-drying techniques. Solid dispersions were characterized by Fourier-transformed infrared spectroscopy (FT-IR), differential scanning calorimetry (DSC), Powder X-ray diffractometry (PXRD), Nuclear magnetic resonance (NMR), Scanning electron microscopy (SEM), as well as solubility and in vitro dissolution studies in 0.1 N HCl (pH 1.2), double-distilled water and phosphate buffer (pH 7.4). Adsorption tests from drug solution to solid polymers were also performed. A selected solid dispersion system was developed into capsule dosage form and evaluated for in vitro dissolution studies. The progressive disappearance of drug peaks in thermotropic profiles of spray-dried dispersions were related to increasing amount of polymers, while SEM studies suggested homogenous dispersion of drug in polymer. Eudragit RL100 had a greater adsorptive capacity than Eudragit S100, and thus its combination in (0.5+1.5) for S100 and RL 100 exhibited a higher dissolution rate with 97.14 percent drug release for twelve hours. Among different formulations, capsules prepared by combination of acrylic polymers using spray-drying (1:0.5 + 1.5) displayed extended release of drug for twelve hours with 96.87 percent release followed by zero order kinetics (r²= 0.9986).

O presente trabalho compreendeu estudo de um novo sistema de liberação prolongada de cloridrato de prometazina (PHC) com polímeros acrílicos Eudragit RL100 e Eudragit S100 em diferentes proporções em massa (1:1 e 1:5) e em combinação (0,5+1,5), utilizando técnicas de liofilização e de secagem por aspersão As dispersões sólidas foram caracterizadas por espectrofotometria no infravermelho por transformada de Fourier (FT-IR), calorimetria diferencial de varredura (DSC), difratometria de raios X (PXRD), Ressonância Magnética Nuclear (RMN), microscopia eletrônica de varredura (SEM) e, também, por estudos de solubilidade e de dissolução in vitro em HCl 0,1 N (pH 1,2), água bidestilada e tampão fosfato (pH 7,4). Realizaram-se, também, testes de adsorção da solução do fármaco nos polímeros sólidos. Desenvolveu-se sistema de dispersão sólida exclusiva dentro das cápsulas, que foi avaliado por meio de estudos de dissolução in vitro. Relacionou-se o desaparecimento progressivo de picos do fármaco em perfis termotrópicos de dispersões secas por spray à quantidade aumentada de polímero, enquanto os estudos de SEM sugeriram dispersão homogênea do fármaco no polímero. O Eudragit RL100 apresentou maior capacidade de adsorção do que o Eudragit S100 e, dessa forma, a combinação de (0,5+1,5) para S100 e para RL100 mostrou taxa de dissolução maior, com liberação de 94,17 por cento de fármaco em 12 horas. Entre as várias formulações, as cápsulas preparadas pela combinação de polímeros acrílicos utilizando secagem por aspersão (0,5+1,5) apresentou liberação prolongada do fármaco em 12 horas, com 96,78 por cento de liberação, seguindo cinética de ordem zero (r² = 0,9986).

Imobilização de pepsina em membranas liofilizadas de quitosana e O-carboximetilquitosana / Pepsin immobilization into lyophilized chitosan and O-carboxymethilchitosan membranes

Enzimas são proteínas utilizadas em processos tecnológicos diversos. Estas enzimas dependendo do tipo e grau de pureza são geralmente caras. Comumente as enzimas exigem controle contínuo do processo no que se refere à temperatura, pH, agitação, entre outros, e após o uso são descartadas, o que torna o custo do processo mais elevado. Em decorrência disto, a imobilização de enzimas em suportes insolúveis e inertes, vem sendo proposta com resultados promissores de manutenção e até mesmo aumento da atividade enzimática, resistência mecânica, térmica e de pH, bem como por apresentar maior facilidade de remoção da enzima do sistema e possibilitar sua reutilização. Por causa disto, diferentes tipos de suportes vêem sendo estudados, dentre estes, os materiais poliméricos, tem recebido atenção especial. A quitosana é um polímero natural, biocompatível, biodegradável e atóxico. É obtida de fontes renováveis provenientes do descarte de cascas de crustáceos da indústria de alimentos, o que constitui um fator ambiental importante atualmente. Neste trabalho a enzima pepsina foi imobilizada em membranas liofilizadas de quitosana e O-carboximetilquitosana reticuladas ou não com glutaraldeído. A pepsina imobilizada na membrana de quitosana reticulada com glutaraldeído manteve sua atividade enzimática e o suporte apresentou propriedades físico-químicas de resistência a solubilização em pH ácido, o qual é necessário para atividade da pepsina. O processo de liofilização preservou a estrutura do suporte e não comprometeu a atividade enzimática. Demonstrando que o processo de liofilização é viável para secagem e incorporação de enzimas

Enzymes are proteins used in a wide variety of biotechnological processes. Commonly, enzymes require stringent conditions, such as a particular pH, temperature, stirring, etc. In chemical and biochemical reactions, purified enzymes can be rather costly and additionally, must be discarded after each use, which is still less economical. As a result of this, enzyme immobilization on insoluble and inert supports has been studied as a manner to overcome these problems and optimize enzymes use. Promising results of greater immobilized enzyme activity and stability over a broader range of pH and temperature have been reported. As well, immobilized enzymes can be easily removed from the system and reused. Various materials have been employed as enzymes supports, among then, the polymers have received special attention. Chitosan is a natural polymer that presents biocompatibility, biodegradability and nontoxicity. Chitosan is obtained from crustacean shell wastes discarded by the food industry, and recover this material constitutes an important environmental factor nowadays. In this work the enzyme pepsin was immobilized on freezedried chitosan and O-Carboxymethylchitosan membranes crosslinked or not with glutaraldehyde. Pepsin immobilized on chitosan membrane crosslinked with glutaraldehyde maintained its enzymatic activity and the polymer support provided physicochemical properties such resistance to dissolution in acid pH. Acid pH is required for pepsin activity. The freeze-drying process preserved the support structure and did not compromise the enzymatic activity. Demonstrating that, freeze drying process, is viable for drying and enzymes incorporation