Microencapsulação de enterocina e oleo de oregano em leitelho / Microencapsulation of the enterocin and essential oil oregano in buttermilk / Microencapsulación de enterocina y aceite esencial de orégano en suero de leche

A pesquisa busca técnicas alternativas para expansão da vida de prateleira dos alimentos, isto tem impulsionado estudos sobre a utilização de conservantes naturais, tais como as bacteriocinas e óleos essenciais, que são considerados agentes antimicrobianos naturais. No entanto estes antimicrobianos naturais, não são adicionados diretamente em produtos alimentícios, devido a alterações sensoriais e em suas características físico e química. Com avanço tecnológico da microencapsulação, tem sido um potencial em fornecer sistemas que garantem estabilidade para os antimicrobianos naturais desta forma podendo compor a matriz de alimentos. Portanto, o objetivo desse trabalho foi microencapsular a enterocina produzida por Enterococcus durans MF5 e óleo de orégano usando leitelho. Para a microencapsulação, foram realizados três tratamentos: T1 controle leitelho, T2 leitelho/enterocina (LE), e T3 leitelho/enterocina/óleo (LEO). O material foi submetido ao processo de spray dryer e foram realizados ensaios para determinar a atividade antimicrobiana do material encapsulado contra as bactérias Listeria monocytogenes, Listeria innocua e Listeria ivanovi. O rendimento da microencapsulação foi de 13,01% e 11,63% para LE e LEO, respectivamente. Os resultados apresentados nos microencapsulados LE e LEO mostraram inibição contra todas as bactérias teste, foi constatado que a microencapsulação de enterocina e óleo de orégano mantiveram seu poder antimicrobiano. A efetividade da microencapsulação foi realizada por (FTIR), onde picos de intensidade entre as amostras na região 1000 a 930 cm-¹ e 1800 a 1500 cm-¹ foram observadas. Os resultados apontam para mudança no perfil químico das amostras encapsuladas, corroborando com a hipótese que o leitelho apresentou papel encapsulante da bactericiona e óleo de orégano.Portanto a microencapsulação aumenta a eficácia antimicrobiana dos antimicrobianos.

The research seeks alternative techniques for expanding the shelf life of foods, this has driven studies on the use of natural preservatives, such as bacteriocins and essential oils, which are considered natural antimicrobial agents. However, these natural antimicrobials are not directly added to food products due to sensory changes and their physical and chemical characteristics. With technological advancement of microencap- sulation, it has been a potential to provide systems that ensure stability for natural anti- microbials in this way can compose the food matrix. Therefore, this study has an objective microencapsulated the interocin and essencial oil, used buttermilk as a encapsulating ma- terial where, T1 Buttermilk Control, T2 buttermilk/enterocin (LE), e T3 Buttermilk/en- terocin/oil (LEO). The product has been submitted to spray drier process, were conducted trials to determine antimicrobial activity. Was observed with mass yield 13,01% e 11,63% para LE e LEO. These results the microencapsulate indicate then LE e LEO there was inihibiton against bacteria tests. Was observed that the microencapsulated between enter- ocin and essential oil oregano maintained antimicrobial power. The effectiveness of the microencapsulated was performed by Fourier transform infrared (FTIR) analysis, where a sample in the region 1000 to 930 cm-¹ and 1800 to 1500 cm-¹ was observed. Therefore microencapsulation increases antimicrobial efficacy of antimicrobials.

La investigación busca técnicas alternativas para ampliar la vida útil de los alimentos, esto ha impulsado estudios sobre el uso de conservantes naturales, como las bacteriocinas y los aceites esenciales, que se consideran agentes antimicrobianos naturales. Sin embargo, estos antimicrobianos naturales no se añaden directamente a los productos alimentarios debido a los cambios sensoriales y a sus características físicas y químicas. Con el avance tecnológico de la microencapsulación, ha sido un potencial para proporcionar sistemas que garanticen la estabilidad de los antimicrobianos naturales de esta manera puede componer la matriz alimentaria. Por lo tanto, este estudio tiene como objetivo microencapsular la interocina y el aceite esencial, utilizando suero de leche como material encapsulante donde, T1 Suero de leche Control, T2 Suero de leche/enterocina (LE), e T3 Suero de leche/enterocina/aceite (LEO). El producto ha sido sometido al proceso de secado por pulverización, se realizaron ensayos para determinar la actividad antimicrobiana. Se observó con rendimiento de masa 13,01% e 11,63% para LE e LEO. Estos resultados indican que el microencapsulado LE e LEO fue inhibido contra las pruebas bacterianas. Se observó que el microencapsulado entre enterocina y aceite esencial de orégano mantuvo el poder antimicrobiano. La eficacia del microencapsulado fue realizada por análisis de infrarrojo transformado de Fourier (FTIR), donde fue observada una muestra en la región de 1000 a 930 cm-¹ y de 1800 a 1500 cm-¹. Por lo tanto, la microencapsulación aumenta la eficacia antimicrobiana de los antimicrobianos. PALABRAS CLAVE: Bacteriocina; Enterococcus durans; Suero de Leche; Origanum vulgare; Spray Dryer.

Development of microparticles and microparticulated tablets containing piperine

Abstract Piper nigrum (black pepper) is used in Indian traditional medicine and its main alkaloid, Piperine (PIP), presents antioxidant, antitumor and neuroprotective pharmacological properties. This substance is insoluble in aqueous media and can irritate the gastrointestinal tract. Aiming to avoid these inconvenient characteristics and enable PIP oral administration, this study suggested the PIP microencapsulation through the emulsion-solvent evaporation method and the preparation of microparticulated tablets by direct compression. An UV-spectroscopy method was validated to quantify PIP. Microparticles and microparticulated tablets were successfully obtained and the microparticles exhibited excellent flow. The scanning electron microscopy images showed that PIP microparticles were intact after compression. The in vitro release showed a controlled release of PIP from microparticles and PIP microparticles from tablets in comparison to PIP and PIP tablets. The release profiles of PIP microparticles and the microparticulated tablets were similar. Therefore, tablets containing PIP microparticles are promising multiparticulated dosage forms because a tablet allows microparticles administration and the intact ones promote a controlled release, decreasing its irritating potential on the mucosa.

Innovative pharmaceutical strategies for niclosamide repositioning / Estratégias farmacêuticas inovadoras para o reposicionamento da niclosamida

The antiparasitic niclosamide has shown promising anticancer activity in preclinical studies against several types of cancer, such as colorectal and prostate. Thus, the objective of this work was to develop innovative formulations for the repositioning of niclosamide as an anticancer agent. In chapter I, a critical review of the literature on the physicochemical properties of the drug was carried out, in addition the results of clinical studies against colorectal and prostate cancer. Besides, a review was carried out on studies that developed formulations containing this drug, as well as hypotheses to improve the biopharmaceutical performance of this molecule. In chapter II, the development of solid amorphous dispersion containing niclosamide was carried out. Drug/polymer solutions were acoustic levitated and characterized by synchrotron X-ray light. This set allowed fast, high quality measurements, as well as the identification of niclosamide recrystallization. Plasdone® and Soluplus® demonstrated better properties to form amorphous dispersions, with the latter showing superior solubility enhancement. The study showed that the developed formulation increased the apparent saturation solubility of niclosamide in water by two times. In chapter III the objective was the development, physicochemical characterization and in vitro anticancer activity of a niclosamide nanoemulsion, having HCT-116 cells as a cellular model. Preliminary results indicated Capmul® MCM C8 as the best liquid lipid for the system, but the first nanoemulsions containing this lipid were not stable to justify its usage. On the other hand, Miglyol® 812 indicated to be a suitable liquid lipid for the system. The niclosamide nanoemulsion (~200 nm) with Miglyol® 812 and poloxamer 188 was stable for 56 days, with a monomodal particle size distribution. Cell viability assay against HCT-116 cells demonstrated that niclosamide cytotoxicity is time and concentration dependent. Results herein obtained encourage further research to understand and optimize niclosamide performance as an anticancer drug substance

O antiparasitário niclosamida tem apresentado promissora atividade anticâncer em estudos pré- clínicos contra diversos tipos de câncer, como coloretal e próstata. Assim, o objetivo deste trabalho foi desenvolver formulações inovadoras para o reposicionamento da niclosamida como agente anticâncer. No capítulo I foi realizada revisão crítica da literatura sobre as propriedades físico-químicas do fármaco, além de resultados de estudos clínicos da niclosamida contra câncer de coloretal e de próstata. Além disso, foi feita revisão sobre estudos que desenvolveram formulações contendo esse fármaco, bem como hipóteses para melhorar o desempenho biofarmacêutico dessa molécula. No capítulo II foi realizado o desenvolvimento de dispersão solida amorfa contendo niclosamida. Soluções de fármaco/polímero foram levitadas em levitador acústico e caracterizadas por raios-X de luz síncrotron. Este conjunto permitiu medições rápidas e de alta qualidade, bem como identificação de recristalização da niclosamida. Plasdone® e Soluplus® demonstraram melhores propriedades para formar as dispersões amorfas, com o último apresentando aumento de solubilidade superior. O estudo mostrou que a formulação desenvolvida aumentou em duas vezes a solubilidade aparente de saturação da niclosamida em água. No capítulo III o objetivo foi o desenvolvimento, a caracterização físicoquímica e atividade anticâncer in vitro de uma nanoemulsão de niclosamida, tendo células HCT-116 como modelo celular. Resultados preliminares indicaram o Capmul® MCM C8 como o melhor lipídio líquido para o sistema, mas as primeiras nanoemulsões contendo este lipídio não foram estáveis para justificar seu uso. Por outro lado, Miglyol® 812 indicou ser um lipídio líquido adequado para o sistema. A nanoemulsão de niclosamida (~200 nm) com Miglyol® 812 e poloxâmero 188 foi estável por 56 dias, com distribuição monomodal do tamanho de partícula. O ensaio de viabilidade celular contra células HCT-116 demonstrou que a citoxicidade da niclosamida é dependente do tempo e da concentração. Os resultados aqui obtidos encorajam mais pesquisas para entender e otimizar o desempenho da niclosamida como uma substância anticancerígena

Formulation, Optimization, in vitro and in-vivo evaluation of levofloxacin hemihydrate Floating Tablets

Abstract The objective of the present investigation was to design, optimize and characterize the gastro retentive floating levofloxacin tablets and perform in-vivo evaluation using radiographic imaging. The floating tablets were prepared by using polymers i.e hydroxy propyl methyl cellulose (HPMC-K4M) and carbopol-940 individually and in combination by nonaquous granulation method. All the Formulations were evaluated for swelling index (S.I), floating behavior and in-vitro drug release kinetics. The compatibility study of levofloxacin with other polymers was investigated by FTIR, DSC, TGA and XRD. Results from FTIR and DSC revealed no chemical interaction amongst the formulation components. The optimized formulation (F11) showed floating lag time (FLT), total floating time (TFT) swelling index (S.I) of 60 sec, >16h and approximately 75 %, respectively. Moreover, F11 showed zero order levofloxacin release in simulated gastric fluid over the period of 6 h. X-ray studies showed that total buoyancy time was able to delay the gastric emptying of levofloxacin floating tablets in rabbits for more than 4 hours. In conclusion the optimized formulation (F11) can be used for the sustained delivery of levofloxacin for the treatment of peptic ulcer.

Processo de fabricação de comprimidos de lamivudina e zidovudina (150+300mg): avaliação retrospectiva da variabilidade e desenvolvimento de metodologia analítica por espectroscopia no infravermelho próximo com transformada de Fourier (FT-NIR) aplicada a avaliação da homogeneidade da mistura de pós / Lamivudine and zidovudine tablet manufacturing process (150 + 300mg): retrospective evaluation of the variability and development of analytical methodology by Fourier transform (FT-NIR) near infrared spectroscopy applied to the evaluation of homogeneity of the powder mixture

O uso de ferramentas estatísticas no ciclo de vida de um produto farmacêutico permite verificar e controlar o processo tendo como objetivo a sua melhoria contínua. No presente estudo foi avaliada a estabilidade e a capacidade estatística do processo de fabricação dos comprimidos revestidos de lamivudina 3TC e zidovudina AZT (150 + 300 mg) fabricados pela Fundação para o Remédio Popular "Chopin Tavares de Lima" (FURP). Esse medicamento, distribuido gratuitamente pelo programa DST/AIDS do Ministério da Saúde, e fabricado por compressão direta, processo rápido que permite a implementação futura da tecnologia analítica de processo (Process Analytical Technology - PAT). No Capítulo I foi realizada avaliação retrospectiva da variabilidade de atributos criticos da qualidade de 529 lotes dos comprimidos fabricados de acordo com a RDC ANVISA 17/2010 e as monografias oficiais, sendo tais atributos: peso médio, uniformidade de dose unitária e % m/v de fármaco dissolvido, antes e após o revestimento. O objetivo foi identificar eventuais causas especiais de variabilidade dos processos que permitam melhorias contínuas. No Capitulo II foi desenvolvida metodologia analítica empregando a espectroscopia no infravermelho próximo com transformada de Fourier para a avaliação da homogeneidade da mistura dos pós. Nesse estudo foram analisadas amostras de misturas dos fármacos lamivudina 3TC e zidovudina AZT e mistura excipiente, empregando como método de referência a CLAE, para a quantificação desses dois fármacos. No Capitulo I, a avaliação do processo para o peso médio revelou a necessidade de investigação das causa especiais de variabilidade, evidenciada por meio das cartas de controle. Os resultados do ano de 2015 indicaram necessidade de centralização e de consistência do processo, com redução de probabilidade de falha. As cartas de controle para uniformidade de dose unitária, no ano de 2013, revelaram menor variabilidade do processo. Porem, nesse ano, a análise estatística para a dissolução revelou processo descentralizado e sem consistência, com maior evidência para o fármaco 3TC que demonstrou menor desempenho, Cpk<1,0. A avaliação da estabilidade e da capacidade do processo de fabricação de comprimidos de lamivudina + zidovudina (150+300 mg), no período de 2012 a 2015, permitiu o maior entendimento de suas fontes de variação. Foi possível detectar e determinar o grau dessa variação e seu impacto no processo e nos atributos críticos de qualidade do produto com evidentes oportunidades de melhoria do processo, reduzindo os riscos para o paciente. No capítulo II, no desenvolvimento do método, as estatísticas de validação revelaram que os menores valores de BIAS foram observados para a 3TC, 0,000116 e 0,0021, respectivamente para validação cruzada e validação. Os valores de BIAS próximos a zero indicaram reduzida porcentagem de variabilidade do método. O presente estudo demonstrou a viabilidade do uso do modelo desenvolvido para a quantificação da 3TC e AZT por FT-NIR apos ajustes que contribuam para a elevação de R, R2 e RPD para valores aceitáveis. Valores de RPD acima de 5,0 que permitem o uso do modelo para uso em controle de qualidade

The use of statistical tools in the life cycle of a pharmaceutical product allows verifying and controlling the process aiming at its continuous improvement. In the present study, the stability and statistical capacity of the lamivudine coated tablets 3TC and zidovudine AZT (150 + 300 mg) manufactured by the Chopin Tavares de Lima Foundation (FURP) were evaluated. This drug, distributed free of charge by the Ministry of Health's DST/AIDS program, is manufactured by direct compression, a rapid process that allows the future implementation of Process Analytical Technology (PAT). In Chapter I, a retrospective evaluation of the variability of critical quality attributes of 529 batches of tablets manufactured was carried out, such attributes being: mean weight, unit dose uniformity and % m/v of dissolved drug substances, before and after coating. The objective was to identify possible special causes of variability of the processes that allow continuous improvements. In Chapter II an analytical methodology was developed employing the near infrared spectroscopy with Fourier transform for the evaluation of the homogeneity of the powder mixture. In this study, samples of mixtures of the drugs lamivudine 3TC and zidovudine AZT and excipient mixture were analyzed, using as reference method the HPLC, for the quantification of these two drugs. In Chapter I, the evaluation of the process for the mean weight revealed the need to investigate the special cause of variability, as evidenced by the charts. The results of the year 2015 indicated the need for centralization and process consistency, with a reduction in the probability of failure. The control charts for unit dose uniformity, in the year 2013, revealed less process variability. However, in that year, the statistical analysis for dissolution revealed a decentralized process with no consistency, with greater evidence for the 3TC drug that showed lower performance, Cpk<1.0. The evaluation of the stability and capacity of the lamivudine + zidovudine tablet manufacturing process (150 + 300 mg) in the period from 2012 to 2015 allowed a better understanding of its sources of variation. It was possible to detect and determine the degree of this variation and its impact on the process and the critical quality attributes of the product with evident opportunities to improve the process, reducing risks for the patient. In Chapter II, in the development of the method, the validation revealed that the lowest values of BIAS were observed for 3TC, 0.000116 and 0.0021, respectively for cross validation and validation. BIAS values close to zero indicated a reduced percentage of variability of the method. The present study demonstrated the feasibility of using the model developed for the quantification of 3TC and AZT by FT-NIR after adjustments that contribute to the elevation of R, R2 and RPD to acceptable values. RPD values above 5.0 that allow the use of the model for use in quality control