Docosahexaenoic fatty acid nanoencapsulated with Anti-PECAM-1 as strategy to increase atherosclerotic plaque stability / Ácido graxo docosahexaenoico nanoencapsulado com anti-PECAM-1 como uma estratégia para aumentar a estabilidade de placas ateroscleróticas

Cardiovascular diseases (CVDs) are the main cause of mortality worldwide, being the ischemic heart disease responsible for 85% of deaths. Atherosclerosis is a chronic inflammation of the arteries that underlies ischemic forms of CVD and involves the innate and adaptive immune systems, from initial fatty streak formation to atherosclerotic plaque ruptures, which defines the beginning and end stages of disease, respectively. Recent research on the reduction of systemic inflammation in order to treat CVD is controversial, since results show that this reduced inflammation can also increase patient susceptibility to general infection. Therefore, new tissue-targeting strategies are necessary. Docosahexaenoic fatty acid (DHA) is a natural bioactive precursor of pro-resolving oxylipins that can reduce inflammation. Based on these factors, the objective of this study was to develop a nanocapsule containing algae oil as a DHA source and apply anti-PECAM-1 on its surface to drive it to the inflamed endothelium. Initially, a surface-functionalized metal-complex multi-wall nanocapsule containing algae oil in its nucleus (MLNC-DHA-a1) was developed. This nanocapsules presented a mean diameter of 163 ± 5 nm, was spherical in shape, showed 94.80% conjugation efficiency using 200 µg/mL of anti-PECAM-1 on the surface, and did not show significant toxicity toward HUVECs at concentrations from 0.14 to 2.90x1011 nanocapsules/mL. The nanocapsules were also stable for 2 h, sufficient time to allow for clinical applications. In cell viability assays, concentrations of 0.14 to 1.40x1011 nanocapsules/mL did not significantly affect the viability of immortalized murine macrophages (RAW 264.7) and U-937 cells after 24, 48, and 72 h of treatment. Finally, macrophages were incubated with 0.75x1011 MLNC-DHA-a1 nanocapsules/mL for 4 h and showed a significant uptake, observed using dark-field hyperspectral microscopy (CytoViva®). Once inside murine macrophages (RAW 264.7), MLNC-DHA-a1 nanocapsules promoted a strong increase in M2 phenotype polarization compared to non-treated control cells. Our results suggest that DHA-enriched algae oil, as part of a lipid core nanocapsules, does not reduce cell viability and improves macrophage phenotype, making it a promising potential therapy for controlling chronic inflammation and healing or stabilizing atherosclerotic plaques

As doenças cardiovasculares (DCVs) são a principal causa de mortalidade no mundo, sendo os eventos isquêmicos responsáveis por 85% das mortes. A aterosclerose é uma inflamação crônica das artérias associada aos eventos isquêmicos das DCVs, na qual o sistema imunológico inato e adaptativo estão envolvidos desde a formação inicial das estrias gordurosas até a ruptura das placas ateroscleróticas. Pesquisas recentes direcionadas à redução da inflamação sistêmica têm mostrado resultados controversos, pois essa abordagem pode aumentar a susceptibilidade do paciente a infecções. Nesse sentido, novas estratégias direcionadas ao tecido lesionado são necessárias. No que se refere a medicamentos anti-inflamatórios ou suplementos alimentares, o ácido docosaexaenóico (DHA) tem sido relatado como um precursor natural de oxilipinas pró- resolutivas. Baseado nesse contexto, o objetivo deste estudo foi desenvolver nanocápsulas contendo óleo de alga como fonte de DHA e vetorizar essas nanopartículas com o anticorpo antiPECAM-1 em sua superfície, visando direcioná-las ao endotélio inflamado. Inicialmente, a nanocápsula multiparede metal-complexa funcionalizada contendo óleo de alga em seu núcleo (MLNC-DHA-a1) foi desenvolvida, apresentando um diâmetro médio de 163 ± 5 nm, formato esférico, onde a eficiência de conjugação do anti-PECAM-1 (200 µg/mL) foi de 94,80% sem toxicidade significativa em HUVECs nas concentrações de 1.14 a 2.9 x 1011 nanocápsulas/mL. As nanocápsulas apresentaram uma estabilidade de 2h, o que representa tempo suficiente para a sua aplicação clínica. A seguir, ensaios de viabilidade celular foram realizados em outras linhagens de células para avaliar a toxicidade das nanocápsulas. As concentrações de 0.14 a 1.40 x 1011 de nanocápsulas/mL não afetaram significativamente a viabilidade celular de macrófagos murinos imortalizados (RAW 264.7) e U-937 após 24, 48 e 72 h de tratamento. Por fim, os macrófagos (RAW 264.7) foram incubados com 0.75 x 1011 MLNC-DHA-a1/mL durante 4 h e apresentam uma captação significativa das nanocápsulas, observada por microscopia hiperespectral de campo escuro (CytoViva®). Uma vez captadas pelos macrófagos murinos imortalizados (RAW 264.7), as nanoformulações MLNC-DHA-a1 promoveram um forte aumento da polarização do fenótipo M2 em comparação com as células controle não tratadas. Nossos resultados sugerem que o óleo de alga rico em DHA presente no núcleo lipídico das nanocápsulas, não reduziu a viabilidade celular e estimulou uma maior polarização de macrófagos para o tipo M2, sendo assim uma terapia potencial para controlar a inflamação crônica e cicatrizar ou estabilizar placas ateroscleróticas

Sistemas de nanopartículas poliméricas II: estructura, métodos de elaboración, características, propiedades, biofuncionalización y tecnologías de auto-ensamblaje capa por capa (layer-by-layer self-assembly) / Polymeric nanoparticle systems: structure, elaboration methods, characteristics, properties, biofunctionalization and self-assembly layer by layer technologies

Los materiales poliméricos han sido ampliamente investigados para aplicaciones biomédicas, teniendo especial relevancia cuando se encuentran en forma de micro- y nano-partículas. Últimamente se ha ampliado su campo de aplicación al ser conjugados con péptidos y ácidos nucleicos, por lo tanto, el interés en el estudio de este tipo de materiales, así como también en la formulación de nanoestructuras funcionalizadas como materiales, dispositivos y vehículos de transporte de agentes terapéuticos ha aumentado. Las recientes investigaciones en nanosistemas se inspiran en fenómenos naturales que estimulan la integración de señales moleculares y la mimetización de procesos a nivel celular, de tejidos y órganos. Tecnológicamente, la capacidad de obtener nanoestructuras esféricas mediante la combinación de materiales que presenten propiedades distintas a las que ningún otro material individual posee por sí solo, es lo que hace que las nanocápsulas sean particularmente atractivas. Las potenciales ventajas de los sistemas de nanopartículas de tipo polimérico se destacan a lo largo de cada parte de este artículo de revisión. El presente artículo aborda los aspectos más relevantes sobre la estructura, composición y algunos métodos de elaboración de los sistemas nanoparticulados. Además, expone algunos de los trabajos más recientes, centrados en sistemas de nanopartículas basados en polímeros dirigidos a la administración de agentes, publicados en artículos especializados de investigación y revisiones durante los últimos años.

Polymeric materials have been extensively investigated for biomedical applications including micro- and nanoparticles. Modern advances have broadened horizons for application with peptides and nucleic acids. Therefore, interests increased in the formulation of materials, devices and vehicles for transporting therapeutic agents in functionalized nanostructures. Recent nano-systems are inspired by natural phenomena that stimulate the integration of molecular signals and the mimicking of natural cellular processes, at tissue and organ levels. Technologically, the ability to obtain spherical nanostructures, which combine different properties, that no other single material possesses on its own, makes nanocapsules particularly attractive. Potential advantages over polymer nanoparticulate systems are highlighted throughout each part of this review article. Here, we address the most relevant aspects of structure, composition and methods of formulation of nanoparticulate systems. In addition, we outline some of the more recent works focusing on nanosized preparations, based on agent-directed polymers, found in specialized research articles that have emerged in the recent years.

Stability-indicating RP-HPLC method for determination of beclomethasone dipropionate in nanocapsule suspensions

abstract A simple stability-indicating RP-HPLC/UV method was validated for determination of beclomethasone dipropionate (BD) in nanocapsule suspensions. Chromatographic conditions consisted of a RP C18column (250 mm x 4.60 mm, 5 µm, 110 Å), using methanol and water (85:15 v/v) as mobile phase at 1.0 mL/min with UV detection at 254 nm. The calibration curve was found to be linear in the concentration range of 5.0-25.0 µg/mL with a correlation coefficient > 0.999. Precision was demonstrated by a relative standard deviation lower than 2.0%. Accuracy was assessed by the recovery test of BD from nanocapsules (98.03% to 100.35%). Specificity showed no interference from the components of nanocapsules or from the degradation products derived from acid, basic and photolytic conditions. In conclusion, the method is suitable to be applied to assay BD in bulk drug and in nanocapsules, and it can be employed to study stability and degradation kinetics.

resumo Um método simples de CLAE-FR/UV indicativo de estabilidade foi validado para a determinação do dipropionato de beclometasona (BD) em suspensões de nanocápsulas. As condições cromatográficas foram: coluna C18 fase reversa (250 mm x 4,60 mm, 5 µm, 110 Å), usando como fase móvel metanol e água (85:15 v/v) a 1,0 mL/min, com detecção UV a 254 nm. A curva de calibração foi linear no intervalo de 5,0-25,0 µg/mL com coeficiente de correlação >0,999. A precisão foi demonstrada por um desvio padrão relativo menor que 2,0%. A exatidão foi avaliada pelo teste de recuperação do BD a partir das nanocápsulas (98,03% a 100,35%). O teste de especificidade não mostrou interferência dos componentes das nanocápsulas e nem dos produtos de degradação derivados de condições ácidas, básicas e fotolíticas. Em conclusão, o método é adequado para ser aplicado na avaliação do BD puro e em nanocápsulas e pode ser empregado para o estudo de estabilidade e degradação cinética.

Validation of high performance liquid chromatography method for determination of meloxicam loaded PEGylated nanocapsules

abstract A method to ensure that an analytical method will produce reliable and interpretable information about the sample must first be validated, making sure that the results can be trusted and traced. In this study, we propose to validate an analytical high performance liquid chromatography (HPLC) method for the quantitation of meloxicam loaded PEGylated nanocapsules(M-PEGNC). We performed a validation study, evaluated parameters including specificity, linearity, quantification limit, detection limit, accuracy, precision and robustness. PEGylated nanocapsules were prepared by interfacial deposition of preformed polymer, and the particle size, polydispersity index, zeta potential, pH value and encapsulation efficiency were characterized. The proposed HPLC method provides selective, linear results in the range of 1.0-40.0 μg/mL; quantification and detection limits were 1.78 μg/mL and 0.59 μg/mL, respectively; relative standard deviation for repeatability was 1.35% and intermediate precision was 0.41% and 0.61% for analyst 1 and analyst 2, respectively; accuracy between 99.23 and 101.79%; robustness between 97.13 and 98.45% for the quantification of M-PEGNC. Mean particle diameters were 261 ± 13 nm and 249 ± 20 nm, polydispersity index was 0.15 ± 0.07 and 0.17 ± 0.06, pH values were 5.0 ± 0.2 and 5.2 ± 0.1, and zeta-potential values were -37.9 ± 3.2 mV e -31.8 ± 2.8 mV for M-PEGNC and placebo(B-PEGNC), respectively. In conclusion, the proposed analytical method is suitable for the quality control of M-PEGNC. Moreover, suspensions showed monomodal size distributions and low polydispersity index indicating high homogeneity of formulations with narrow size distributions, and appropriate pH and zeta potential. The extraction process was efficient for release of meloxicam from nanostructured systems.

resumo Para se assegurar que um método analítico produzirá informação confiável e interpretável sobre a amostra este deve ser inicialmente validado, tornando claro que os resultados podem ser confiados e rastreados. Neste estudo, propomos validar um método de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) para a quantificação do meloxicam encapsulado em nanocápsulas PEGuiladas (M-PEGNC). Efetuamos a validação, avaliando parâmetros de especificidade, linearidade, limite de quantificação, limite de detecção, exatidão, precisão e robustez. As nanocápsulas PEGuiladas foram preparadas por deposição interfacial do polímero pré-formado e caracterizaram-se o tamanho da partícula, índice de polidispersão, potencial zeta, pH e eficiência de encapsulação. O método de CLAE proposto fornece resultados seletivos e lineares na faixa de 1,0-40,0 mg/mL; limites de quantificação e detecção de 1,78 mg/mL e 0,59 mg/mL, respectivamente; desvio padrão relativo para a repetibilidade de 1,35% e precisão intermediária de 0,41% e 0,61% para o analista 1 e analista 2, respectivamente; exatidão entre 99,23 e 101,79%; robustez entre 97,13 e 98,45% para a quantificação de M-PEGNC. Os diâmetros médios das partículas foram 261 ± 13 nm e 249 ± 20 nm; índice de polidispersão de 0,15 ± 0,07 e 0,17 ± 0,06, valores de pH de 5,0 ± 0,2 e 5,2 ± 0,1 e valores do potencial zeta de -37,9 ± 3,2 mV e -31,8 ± 2,8 mV para o M-PEGNC e o placebo(B-PEGNC), respectivamente. Concluindo, o método analítico proposto é adequado para o controle de qualidade do M-PEGNC. Além disso, suspensões mostraram distribuição de tamanho monomodal e baixo índice de polidispersão, indicando alta homogeneidade das formulações com distribuição estreita de tamanho, pH e potencial zeta apropriados. O processo de extração foi eficiente para a liberação do meloxicam dos sistemas nanoestruturados.

Efeitos das nanocápsulas de núcleo lipídico contendo acetileugenol em melanomas: estudos in vivo e in vitro / Effects of lipid-core nanocapsules with acetyleugenol in melanomas: in vivo and in vitro studies

O melanoma é uma neoplasia de pele invasivo, com maior taxa de morte, sem tratamento efetivo. Nanocápsulas poliméricas de núcleo lipídico (LNC) tem sido empregadas com sucesso como carreadores de fármacos hidrofóbicos. Como o eugenol é um composto hidrofóbico com atividades antiproliferativas e pró-apoptóticas em células cancerosas, visamos avaliar os efeitos dos tratamentos com acetileugenol (AC), LNC ou LNC contendo acetileugenol (LNC-AC) em modelo de melanoma in vivo em camundongos C57B6, e a citotoxicidade dos mesmos em células endoteliais (HUVEC) e de melanoma (SK-Mel-28) in vitro. Os resultados obtidos mostraram que: 1) tratamentos i.p. com as LNC ou com LNC-AC (50 mg/kg, 3-10 dia de indução do tumor) induziram toxicidade sistêmica e, somente o tratamento com LNC inibiu o desenvolvimento do melanoma. O tratamento com LNC, mas não com a mistura de triglicerídeos de cadeia média, por via oral, inibiu o desenvolvimento tumoral, sem toxicidade. Adicionalmente, os tratamentos com AC, LNC ou LNC-AC não foram eficazes quando administrados em fase tardia de evolução tumoral (50 mg/kg, 7-17 dia de indução do tumor, via oral); 2) os tratamentos agudos com AC, LNC ou LNC-AC (20 mg/kg, 200 µL, e.v.) não alteraram o número de leucócitos circulantes, mas os tratamentos com LNC ou com LNC-AC reduziram o comportamento de rolling dos leucócitos em vênulas póscapilares do músculo cremaster e causaram hemólise, sendo que este último efeito também foi observado após tratamento in vitro em hemácias murinas; 3) Os estudos in vitro mostraram que as LNC e LNC-AC foram captadas pelas células HUVEC e SK-Mel-28 após 1 hora de incubação; que a incubação com LNC-AC induziu apoptose tardia e necrose com maior eficácia em SK-Mel-28 do que em HUVEC; que as incubações com LNC ou LNC-AC exerceram efeitos antiproliferativos, induzindo parada na fase G2/M do ciclo celular das duas linhagens de células avaliadas; que somente a incubação com AC ou LNC-AC inibiu a adesão ao Matrigel® com maior eficácia na linhagem SK-Mel-28 do que HUVEC; que somente a incubação com as LNC reduziram a expressão de VCAM-1 em HUVEC e que as incubações com LNC ou LNC-AC reduziram a expressão de ß3 integrina em SK-Mel- 28; que nenhum dos tratamentos alterou a migração celular das HUVEC ou SK-Mel- 28; que somente a incubação com LNC-AC reduziu os níveis de espécies reativas de oxigênio em HUVEC e SK-Mel-28; que a incubação com LNC ou LNC-AC aumentou a produção de óxido nítrico (NO) pelas duas linhagens de células avaliadas; que o tratamento com L-NAME reverteu os níveis de NO e a inibição sobre a proliferação celular induzida pela incubação com LNC ou LNC-AC e; que o tratamento de células de melanoma murino com LNC ou LNC-AC parece alterar a polarizar os neutrófilos para o fenótipo N1. Associados, os resultados obtidos mostram o tratamento oral com LNC inibe o crescimento do melanoma sem induzir efeitos tóxicos, e que este efeito benéfico pode ser dependente, pelo menos em parte, da nanoencapsulação dos triglicerídios de cadeia média e da supraestrutura da formulação, com toxicidade direta sobre as células de melanoma e possível modulação do microambiente tumoral

Melanoma is the most invasive skin cancer, with high rates of death without effective treatment. Polymeric lipid-core nanocapsules (LNC) has been successfully used as carriers of hydrophobic drugs. As eugenol is an hydrophobic compound with antiproliferative and pro-apoptotic activity in cancer cells, here we aimed to evaluate the effects of treatments with acetyleugenol (AC), LNC or LNC containing acetyleugenol (LNC-AC) in an in vivo melanoma model in C57BL6 mice and the cytotoxicity of the treatments in vitro, using endothelial (HUVEC) and melanoma (SK-Mel- 28) cells. The results obtained showed that: 1) i.p. treatments with LNC or LNCAC (50 mg/kg, 3-10 days of tumor injection) induced systemic toxicity and, only the treatment with LNC inhibited the melanoma development. Treatment with LNC, but not with mix of triglycerides of medium chain, by oral route, inhibited the tumor development, without toxicity. In addition, the treatments with AC, LNC or LNC-AC were not effective when administered in the late stage of tumor evolution (50 mg/kg, 10-20 days of tumor induction, oral route); 2) the acute treatments with AC, LNC or LNC-AC (20 mg/kg, 200 µL, intravenous route) did not altered the number of circulating leukocytes, but the treatments with LNC or LNC-AC reduced the rolling behavior of leukocytes in postcapillary venules of the cremaster muscle and induced hemolysis. The latter effect was also observed after in vitro treatment using murine erythrocytes; 3) In vitro studies showed that the LNC and LNC-AC suffered uptake by HUVEC and SK-Mel-28 cells after 1 hour of incubation; that the incubation with LNC-AC induced late apoptosis and necrosis more effectively in SK-Mel-28 than in HUVEC cells; that the incubation with LNC or LNC-AC presented antiproliferative effects, by inducing G2M arrest in cell cycle in both cells lines evaluated; that only the incubation with AC or LNC-AC inhibited the adhesion in Matrigel® with more efficaccy in SK-Mel-28 than in HUVEC cells; that only incubtion with LNC reduced the VCAM-1 expression in HUVEC and the incubation with LNC or LNC-AC reduced the ß3 integrin expression in SK-Mel-28 cells; that any treatment affected the HUVEC or SK-Mel- 28 migration; that only the incubation with LNC-AC reduced the levels of reactive species of oxygen in HUVEC and SK-Mel-28 cells; that the incubation with LNC or LNC-AC increased the nitric oxide (NO) production by both cell lines used; that the treatment with L-NAME reversed the NO levels and the inhibition on cell proliferation induced by incubation with LNC or LNC-AC and; that the in vitro treatment of murine with LNC or LNC-AC altered the neutrophil polarization to N1 phenotype. Together, results obtained show that the oral treatment with LNC inhibit the melanoma growth without any toxic effect, and that the beneficial effect could be dependent, at least in part, of nanoencapsulation of medium chain triglycerides and the supraestrucuture of the formulation, with direct toxicity on melanoma cells and possible modulation of tumor microenvironment

Farmacologia e fitoquímica de extratos e formulações de Jacaranda decurrens Cham., Jacaranda caroba (Vell.) DC. e Piper umbellatum L / Pharmacology and phytochemistry of extracts and formulations from Jacaranda decurrens Cham., Jacaranda caroba (Vell.) DC. and Piper umbellatum L

Jacaranda decurrens Cham., Jacaranda caroba (Vell.) DC. e Piper umbellatum L. são plantas nativas do Brasil, presentes no estado de São Paulo, com relatos de uso popular para atividade antiúlcera. Este trabalho teve como objetivo avaliar a atividade antiúlcera de J. caroba, J. decurrens e formulações de nanocápsulas contendo P. umbellatum. Também pretendeu-se caracterizar a fitoquímica de tais formulações e extratos. Adicionalmente, foi avaliada a toxicidade aguda e subaguda de J. caroba. Os extratos de Jacaranda apresentaram compostos fenólicos em seus perfis cromatográficos obtidos por CCD e CLAE, característicos para cada espécie. Os diferentes extratos de J. caroba variaram sua composição química conforme a procedência e idade da planta. As espécies J. decurrens e J. caroba de três diferentes regiões não apresentaram ação antiúlcera aguda em ratos em modelo de indução por etanol acidificado, embora o extrato e as frações de J. caroba apresentaram potencial atividade anti Helicobacter pylori, com CIM variando entre 125 e 1.000 µg/mL. O extrato de J. caroba não promoveu sintomas de toxicidade aguda e subaguda em ratos. A DL50 observada foi maior que 5.000 mg/kg. Não foram relatadas alterações significativas na aparência macroscópica e peso dos órgãos, porém houve indicação de atividade mutagênica em teste de Ames na linhagem TA98 de S. typhimurium, o qual apresentou uma tendência dose-resposta para concentrações entre 7,5 e 15,0 mg/placa após ativação metabólica (S9). A formulação de nanocápsulas de poli-ε- caprolactona com extrato de P. umbellatum apresentou partículas com diâmetro médio de 181,6 ± 0,9 nm e potencial zeta de -31 ± 4 mV. Através de análise por CLAE observou-se maior eficiência de encapsulamento para a porção mais apolar da fração, enquanto que os compostos mais polares ficaram dispersos no meio. As nanocápsulas poliméricas apresentaram atividade gastroprotetora mesmo sem a adição de ativos e tiveram sua atividade aumentada pela fração clorofórmica de P. umbellatum

Jacaranda decurrens Cham., Jacaranda caroba (Vell.) DC. and Piper umbellatum L. are native plants in Brazil, present in the state of São Paulo, with popular usage reports for anti-ulcer activity. This study aimed to evaluate the anti-ulcer activity of J. caroba, J. decurrens and nanocapsules formulations containing P. umbellatum. Also, we intended to characterize the phytochemistry of such formulations and extracts. Additionally, we evaluated the acute and subacute toxicity of J. caroba. Extracts from Jacaranda presented phenolic compounds in their chromatographic profiles obtained by TLC and HPLC, with variations between species. Samples of J. caroba extracts showed different chemical composition according to the origin and age of the plant. The species J. decurrens and J. caroba from three different regions showed no acute anti-ulcer action when tested in rats by acidified ethanol induction model. However, extract and fractions from J. caroba showed potential anti Helicobacter pylori activity, with MIC ranging from 125 and 1,000 ug/mL. J. caroba extract did not cause symptoms of acute and subacute toxicity in rats. The DL50 was determined above 5,000 mg/kg. Also, there were no significant changes to the macroscopic appearance of organs or changes in their weights. Meanwhile, an indication of mutagenic activity was observed in the Ames test. The TA98 strain of S. typhimurium, showed a tendency of dose-response for concentrations between 7.5 and 15.0 mg/plate after metabolic activation (S9). The nanocapsules formulation of poly-ε-caprolactone containing P. umbellatum extract had an average particle diameter of 181.6 ± 0.9 nm and zeta potential of -31 ± 4 mV. HPLC analysis showed better entrapping efficiency for the more apolar portion of the fraction, while the more polar compounds were dispersed in the medium. The polymeric nanocapsules showed gastroprotective activity even without the addition of active molecules and had their activity increased by chloroform fraction of P. umbellatum

Desenvolvimento de método analítico de cromatografia líquida de alta eficiencia (CLAE) para quantificação de lupeol em nanocápsulas poliméricas / Development of analytical method for measurement of lupeol in polymeric nanocapsules by high-performance liquid chromatography (HPLC)

A simple, precise and accurate high-performance liquid chromatographic method has been developed for the determination of lupeol in polymeric nanocapsules. Chromatographic separation was performed on a Varian C8 column (250 mm x 4.6 mm x 5 mm) maintained at 35°C, with a mobile phase composed of acetonitrile and methanol (95:5 v/v) acidified with 0.1% acetic acid, flowing at 1.2 mL/min, with an injected sample volume of 20 µL, UV detection at 210 nm and a run time of 6.2 min. The proposed method was linear over the concentration range 10-250 µg/mL, with R2= 0.9996. Analyses of accuracy and precision showedlow values of relative standard deviation (<4.2%). The methodology was specific, linear, accurate, precise and robust and proved to be adequate for the quantitative analysis of lupeol in polymeric nanocapsules...

Um método de cromatografia líquida de alta performance simples, exato e preciso foi desenvolvido para a determinação do lupeol em nanocápsulas poliméricas. A separação cromatográfica foi realizada numa coluna Varian C8 (250 mm x 4,6 mm x 5 mm), mantida a 35°C, fase móvel constituída por acetonitrila e metanol acidificado com ácido acético a 0,1% (95:5 v/v), e taxa de fluxo de 1,2 mL/min, com um volume injeção de amostra de 20 µl e detecção UV a 210 nm, com o tempo de eluição de 6,2 min. O método proposto é linear para a faixa de concentração de 10 a 250 µg/mL com coeficiente de correlação de 0,9996. As análises de exatidão e precisão demonstraram baixos valores de desvio padrão relativo (< 4,2%). A metodologia foi específica, linear, precisa, exata e robusta, se mostrando capaz de ser aplicada para quantificação de lupeol em nanocápsulas poliméricas...

Theoretical indications on the relationship between pyrogallol[4]arenes dynamics of assembling and geometry / Indicios teóricos entre la relación dinámica de ensamblaje y geometría de pirogalol[4]arenos / Indícios teóricos sobre a relação entre dinâmica de montagem e geometria de pirogalol[4]arenos

Los pirogalol[4]arenos son macrociclos con gran potencial como bloques de construcción de nanocápsulas. Los dímeros precursores del 2,8,14,20-tetrametilpirogalol[4]areno y del 2,8,14,20-tetrafenilpirogalol[4]areno se estudiaron teóricamente para obtener entendimiento acerca de la dinámica de ensamble de estos compuestos. Las curvas de energía potencial a lo largo del ángulo de torsión del enlace R-pirogalol)CH-(R-pirogalol) de los dímeros han sido calculadas al nivel de teoría B3LYP/6-311G(d,p). Se encontró que las barreras de energía para rotación libre en torno al enlace seleccionado son 0.00133 Hartrees para el dímero con sustituyentes alquílicos y 0.77879 Hartrees para aquél con sustituyentes arílicos. Estos valores implican que la rotación libre en torno al enlace seleccionado es permitida para el primer dímero pero es prohibida para el segundo. Puesto que las orientaciones del sustituyente y el anillo de pirogalol en torno a este enlace posiblemente determinan la geometría de la estructura final, parece razonable proponer que el pirogalol[4]areno con sustituyentes alquílicos más probablemente adoptará una geometría de corona, mientras que el pirogalol[4]areno con sustituyentes arílicos mas probablemente adoptará una geometría de silla. Estas previsiones están en acuerdo con evidencia experimental la cual demuestra que la geometría de los pirogalol[4]arenos es dependiente del tipo de sustituyentes presentes en ellos.

O pyrogalol [4]arenes são macrocycles com grande potencial como blocos de construção da nanocapsules. Os dímeros precursores de 2,8,14,20-tetrametilpirogalol[4]arene e 2,8,14,20-tetrafenilpirogalol[4]arene foram estudados teoricamente para obter uma compreensão sobre a dinâmica do monte destes compostos. As curvas de energia potencial ao longo do ângulo de torção da link R-pkogdol)CH-(R-pirogalol) dos dímeros foram calculados ao nível da teoria B3LYP/ 6-311G(d,p). Verificou que as barreiras de energia da rotação livre em torno do link selecionado é 0,00133 Hartrees para ao dímero com substituintes alquil e 0,77879 Hartrees para que com substituintes aril. Esses valores implicam que a livre rotação em torno da link seleccionado é permitido para o primeiro dímero mas é proibida para o segundo. Uma vez que a orientação dos substituintes e o anel de pyrogalol em torno deste link possivelmente determinar a geometria da estrutura final, parece razoável sugerir que o pyrogalol[4]arene com substituintes alquil mais provavelmente vai ter uma geometria da copa, enquanto o pyrogalol[4]arene com substituintes resíduo mais provavelmente irá ter uma geometría de cadeira. Estas previsões estão de acordo com evidências experimentais que demonstram que a geometria do pyrogalol[4]arenes é dependente do tipo de substituintes presentes nos mesmos.

Pyrogallol[4]arenes are macrocycles with high potential as building blocks for nanocapsules. We theoretically studied the dimeric precursors of 2,8,14,20-tetramethylpyrogaUol[4]arene and 2,8,10,14-tetraphenylpyrogallol[4] arene to understand the dynamics of assembly of these compounds, and calculated the potential energy curves along the torsion angle of the (R-pyrogallol)CH-(R-pyrogallol) dimeric bond at the B3LYP/6-311G(d,p) level of theory. We found that the energy barriers for free rotation around the selected bond are 0.00133 Hartrees for the alkyl-substituted dimer and 0.77879 Hartrees for the aryl-substituted dimer. These values imply that the free rotation around the selected bond exists for the first dimer but not for the second one. Because the orientation of the substituent and the pyrogallol ring around this bond are likely to determine the geometry of the final structure, we propose that the alkyl-substituted compound will most likely adopt a crown-shaped geometry whereas the aryl-substituted compound will adopt a chair-shaped geometry. These predictions concur with experimental evidence, which shows that the geometry of pyrogallol[4]arenes depends on the substituents attached to them.

Validação de metodologia analítica para a determinação de benzofenona-3 nanoencapsulada incorporada em creme gel e estudo da estabilidade físico química / Validation of a method to determine content of nanoencapsulated benzophenone-3 incorporated in a gel cream and study of its physical and chemical stability

The aim of this research was to develop and validatean ultraviolet spectrophotometric method for thequantitative analysis of the content of benzophenone-3(BZ3) nanoencapsulated and incorporated in gel creamand to carry out a study of its stability and determine itsshelf life. The validated method was selective and linearin the range 2?20 ?g/mL, with a correlation coefficientof (r) of 0.999996, precise (relative SD < 2.44%), exact(98.8% - 100.3%) and robust. It can, therefore be usedin the analysis of nanoencapsulated BZ3 gel cream.Gel creams containing nanoencapsulated and free BZ3showed no significant alterations in appearance, colour,smell, pH, viscosity or spreadability, within the 180 dayperiod during which they were exposed to a controlledtemperature of 40 ºC and relative humidity of 75%. Inboth formulations, the BZ3 content fell, but in the freeform it was degraded more quickly (30 days) than inthe nanoencapsulated form (150 days). This indicatesthat the nanocapsules protected the active ingredient.For the gel cream containing the BZ3 nanocapsules, theestimated shelf life was 125 days, and for the free BZ3,69 days.

Este trabalho teve como objetivos validar a metodologia analítica para a quantificação de benzofenona-3 (BZ3) por espectrofotometria na região do ultravioleta, realizar estudo de estabilidade e determinar o prazo de validade deste ativo nanoencapsulado e incorporado em um creme gel. O método validado apresentou-se seletivo, linear na faixa de 2 - 20 ?g/mL, com coeficiente de correlação (R2=0,999993), preciso (DPR < 2,44%), exato (98,8% - 100,3%) e robusto, podendo ser utilizado na quantificação de BZ3 nanoencapsulada em creme gel. Os cremes géis, contendo BZ3 nanoencapsulada e livre não tiveram alterações significativas com relação à aparência, cor, odor, pH, viscosidade e espalhabilidade, durante 180 dias, expostos a temperatura e umidade controlada de 40 ºC e 75% UR. Em ambas as formulações o teor de BZ3 diminuiu, porém, quando na forma livre, o ativo degradou mais rapidamente (30 dias) do que para a forma nanoencapsulada (150 dias), o que nos permite concluir que as nanocápsulas desempenharam um papel de proteção para o ativo. Para o creme gel contendo as nanocápsulas de BZ3 o prazo estimado de validade foi de 125 dias, e para o que continha a BZ3 livre de 69 dias.

Derivados porfirínicos nanoencapsulados como fotossensibilizadores em terapia fotodinâmica / Nanoencapsulated porphyrin derivatives as photosensitizers in photodynamic therapy

Uma série de oito derivados porfirínicos monocatiônicos, na forma de base-livre e metalados com Zn(II), e tendo grupos metila ou [Ru(bipy)2Cl]+ ligados ao átomo de nitrogênio do substituinte piridil em uma das posições meso do anel, foram sintetizadas e caracterizadas, visando sua aplicação como fotossensibilizadores no tratamento de tumores de pele por TFD. Além de possuírem características anfifílicas que favorecem a sua interação com membranas biológicas, os compostos apresentaram um elevado rendimento quântico de formação de oxigênio singlete, principalmente os derivados metilados das porfirinas base-livre. A baixa solubilidade em meio aquoso, fator limitante da utilização como fotossensibilizadores, foi superada por meio do encapsulamento dos mesmos em micro e nanocápsulas poliméricas, pelo método de coacervação. Duas formulações, uma baseada em hidroxietilcelulose (HEC) e outra na mistura atelocolágeno marinho/goma xantana (ACM), foram preparadas e suas eficiências fotodinâmicas e citotoxicidade frente à células HeLa determinadas. As formulações de ACM mostraram ser não-tóxicas, enquanto os preparados com HEC apresentaram uma pequena, mas significativa citotoxicidade no escuro. Por outro lado, todas as formulações se tornaram tóxicas quando irradiadas com laser de 650 nm ou luz branca proveniente de lâmpada de mercúrio. Dentre as formulações preparadas, as mais ativas foram aquelas preparadas com os derivados porfirínicos base-livre metilados em ACM, provavelmente em virtude da maior eficiência de entrega do composto fotoativo em relação ao sistema polimérico de HEC, aliado aos elevados rendimentos quânticos de formação de oxigênio singlete em relação aos demais compostos. Além disso, o encapsulamento influenciou significativamentente a interação e citolocalização dos fotossensibilizadores, e consequentemente a taxa e o mecanismo de morte celular. Os estudos por microscopia de fluorescência confocal, evidenciaram que as nanocápsulas de ACM são capazes de penetrar na membrana das células, alcançando o citoplasma e liberando gradativamente o composto fotoativo no seu interior. Quando não encapsulada, em solução de dmso, a porfirina se acumula preferencialmente na membrana celular. Consequentemente, neste caso a irradiação levou ao comprometimento da integridade da mesma e o desencadeamento da necrose celular, indesejável na terapia por ocasionar inflamação nos tecidos. Em contrapartida, o tratamento com formulações de fotossensibilizadores nanoencapsulados promoveram menos danos mas favoreceram a apoptose, um mecanismo de morte programada que geralmente leva a regeneração rápida e total dos tecidos, e ausência de processos inflamatórios

A series of eight monocationic porphyrins derivatives as free-base and Zn(II) complexes, with methyl or [Ru(bipy)2Cl]+ groups bond to the nitrogen atom of the meso-pyridyl substituent, were synthesized and characterized aiming their application as photosensitizers in the treatment of skin tumors by Photodynamic Therapy (PDT). Those compounds, especially the methylated derivatives of the free-base porphyrins, are potentially useful because showed higher quantum yields for the photoinduced formation of singlet oxygen and amphiphilic character, that enhanced their interaction with biological membranes. The low solubility in aqueous media, a limiting factor for use as photosensitizers, was overcome by encapsulating them in polymeric micro-and nanocapsules using the coacervation method. Two formulations, one based on hydroxyethyl cellulose (HEC) and another in the marine atelocollagen/xanthan gum (MAC) mixture were prepared and their photodynamic efficiencies and cytotoxicity against HeLa cells determined. The MAC formulations were shown to be non-toxic, while the HEC presented a small but significant cytotoxicity in the dark. On the other hand, all formulations become toxic when irradiated with 650 nm laser or white light from a mercury lamp source. The most actives, among all formulations, were those prepared using the methylated free-base porphyrin derivatives and MAC, probably due to the higher delivery efficiency of the photosensitizers in relation to the formulations prepared with HEC, associated with their higher quantum yields of photoinduced formation of singlet oxygen of those species as compared with the other compounds. In addition, the encapsulation influenced the interaction and cytolocalization of the photosensitizers, and consequently the rate and mechanism of cell death. The MAC nanocapsules were shown to penetrate the cell membrane by confocal fluorescence microscopy, reaching the cytoplasm where gradually released the photoactive compound. However, the porphyrin derivatives preferentially accumulated in the cell membrane when in DMSO solution. Consequently, the irradiation compromised the membrane integrity leading to necrosis, an undesirable process since cause tissue inflammation. In contrast, the treatment with encapsulated photosensitizer formulations promoted a much lower level of photoinduced damage and apoptosis, a more desirable death mechanism characterized by a complete and rapid regeneration of tissues and absence of inflammatory processes

Development and validation of a fluorimetric method to determine curcumin in lipid and polymeric nanocapsule suspensions

A simple, rapid, and sensitive fluorimetric method was developed and validated to quantify curcumin in lipid and polymeric nanocapsule suspensions, using acetonitrile as a solvent. The excitation and emission wavelengths were set at 397 nm and 508 nm, respectively. The calibration graph was linear from 0.1 to 0.6 µg/mL with a correlation coefficient of 0.9982. The detection and quantitation limits were 0.03 and 0.10 µg/mL, respectively. The validation results confirmed that the developed method is specific, linear, accurate, and precise for its intended use. The current method was successfully applied to the evaluation of curcumin content in lipid and polymeric nanocapsule suspensions during the early stage of formulation development.

Um método fluorimétrico simples, rápido e sensível foi desenvolvido e validado para quantificação da curcumina em suspensões de nanocápsulas lipídicas e poliméricas, usando acetonitrila como solvente. Os comprimentos de onda de excitação e emissão foram 397 nm e 508 nm, respectivamente. Nas condições testadas, a curva de calibração demonstrou-se linear na faixa de 0,1 a 0,6 µg/mL, exibindo coeficiente de correlação de 0,9982. Os limites de detecção e quantificação foram 0,03 e 0,10 µg/mL, respectivamente. Os resultados da validação confirmaram que o método desenvolvido é específico, linear, exato e preciso para o uso proposto. O presente método foi aplicado com sucesso para a avaliação do teor de curcumina nas suspensões de nanocápsulas lipídicas e poliméricas durante o estágio inicial do desenvolvimento da formulação.