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1.
Braz. J. Pharm. Sci. (Online) ; 56: e18996, 2020. tab, graf
Article in English | LILACS | ID: biblio-1249164

ABSTRACT

Paclitaxel spirulina nanoparticles were said to have promising anticancer activity against gastric cancer. Nanoparticles of paclitaxel-spirulina were prepared for treating gastric cancer using precipitation technique. The synergistic anticancer efficiency againstMKN45 cells retains when the paclitaxel and spirulina were encapsulated into nanoparticles. To increase the site specific delivery, intra-tumoral administration was carried in the in vivo evaluation. There was an increase in overall survival in an MKN45-transplanted mice model and notable improvement in anti-tumour efficacy when paclitaxel-spirulina nanoparticles were delivered through intra-tumoral administration. The further investigation of overall anticancer mechanism of these nanoparticles is made as a major part in this research. Hence, the conjecture of this research is that, the paclitaxel-spirulina encapsulated nanoparticles could be an effective chemotherapeutic formulation for gastric cancer.


Subject(s)
Stomach Neoplasms/pathology , In Vitro Techniques/instrumentation , Paclitaxel/analogs & derivatives , Spirulina , Nanoparticles/classification , Organization and Administration , Efficiency , Methods
2.
São Paulo; s.n; s.n; 2018. 177 p. tab, graf, ilus.
Thesis in English | LILACS | ID: biblio-1361779

ABSTRACT

Chitosan is a biocompatible and biodegradable mucoadhesive polymer with unique advantages, such as the distinct trait of opening the junctions to allow paracellular transport of antigen and good tolerability. However, the poor solubility of chitosan in neutral or alkalinized media has restricted its applications in the pharmaceutical field. Chitosan can be easily carboxymethylated to improve its solubility in aqueous media, while its biodegradability and biocompatibility are preserved. Apart from this, carboxymethyl chitosan (CMCS) can be easily processed into nanoparticles which highlight its suitability and extensive usage for preparing different drug delivery formulations. The present study deals with the development and characterization of a delivery system based on CMCS nanoparticles using ovalbumin as model protein. We demonstrated that ovalbumin loaded nanoparticles were successfully synthetized using calcium chloride as a cross-linker by ionic gelation. The nanoparticles exhibited an average size of approximately 169 nm and presented a pseudo-spherical shape. The nanoparticles size increased according to the addition of CaCl2 due to the strong electrostatic attraction. During storage the nanoparticles size increased was attributed to swelling and aggregation. The loading efficiency of ovalbumin was found to be 17%. Confocal microscopy clearly showed the association between ovalbumin and CMCS chains into nanoparticles. Therefore, we suggest these nanoparticles can be considered as an attractive and promising carrier candidate for proteins and antigens. The major challenge that limits the use of such carriers is their instability in an aqueous medium. Thus, the next step of this work was to determine the robustness of several formulations using distinct freeze-drying protocols. This study demonstrated that mannitol in concentration of 10% (w/v) is well suited to preserve ovalbumin loaded CMCS nanocapsules from aggregation during lyophilization and subsequent reconstitution. Importantly, the results showed that an annealing step has a huge impact on porosity of freeze-dried cake by nearly complete crystallization of mannitol, once the crystalline matrix prevents the partial collapse and the formation of larger pores observed without annealing. Therefore, the usual observation that annealing increases the pore size due to growth of ice crystal size does not always apply, at least when crystallization of solute is involved. Since all characterizations and stability studies had been performed, the main purpose of this study was to develop a stable antigen delivery system for oral immunization using CMCS and inactivated rabies virus (RV) as the antigen. RV loaded nanoparticles was found to enhance both systemic (IgG) and local (IgA) immune responses against RV after oral delivery in mice. The effective doses 50% were 50-times higher than the negative controls, indicating that the immune response started only after the third boosting dose. Furthermore, enough neutralizing antibodies was produced to be protected against the harmful effects of the rabies virus. It is therefore concluded, that the CMCS nanoparticles formulated in this study, are suitable for oral vaccine delivery, and can be suggested as a promising delivery system for a diverse range of antigens as well as a gene/protein delivery system, especially for those positively charged. Since several approaches show that effective intervention in airway allergic inflammation can be achieved with allergen-activated interleukin-10-secreting cells, the final part of this work was dedicated to assessing whether IL-10 loaded chitosan nanoparticles (IL10-CSNPs) could be used as a possible inhalable therapeutic tool for preventing exacerbations in asthmatic patients. As positive controls, we also assess whether interleukin 17A and interleukin 9 have the ability to stimulate human airway smooth muscle (HASM) cell contractility using magnetic twisting cytometry (MTC). Significant decreased baseline cell stiffness was observed in HASM cells pre-treated with IL-10, but not with IL10-CSNPs, whereas treatment with IL-17A significantly enhanced baseline cell stiffening. Our findings reveal a previously unknown mechanism underlying immunotherapy for prevention and treatment of asthma


A quitosana é um polímero mucoadesivo biocompatível e biodegradável, com vantagens únicas, tais como a característica distinta de abrir as junções que permitim o transporte paracelular de antígenos e boa tolerabilidade. No entanto, sua baixa solubilidade em meios neutros ou alcalinizados tem restringido suas aplicações no campo farmacêutico. A quitosana pode ser facilmente carboximetilada para melhorar de sua solubilidade em meios aquosos, enquanto sua biodegradabilidade e biocompatibilidade são preservadas. Além disso, a carboximetilquitosana (CMCS) pode ser facilmente processada na forma de nanopartículas, o que destaca sua adequabilidade para uso extensivo no preparo de sistemas de delivery de medicamentos. O presente estudo trata do desenvolvimento e caracterização de um sistema de delivery baseado em nanopartículas de CMCS utilizando ovalbumina como proteína modelo. Nós demonstramos que as nanopartículas carregadas com ovalbumina foram sintetizadas com sucesso utilizando cloreto de cálcio como agente de reticulação por gelificação iônica. As nanopartículas exibiram um tamanho médio de aproximadamente 169 nm e apresentaram uma forma pseudo-esférica. O tamanho das nanopartículas aumentou de acordo com a adição de CaCl2 devido à forte atração eletrostática. Durante o armazenamento, o tamanho aumentado das nanopartículas foi atribuído a incorporação de água e agregação. A eficiência de encapsulamento da ovalbumina foi de aproximadamente 17%. A microscopia confocal mostrou claramente a associação entre ovalbumina e a cadeias de CMCS nas nanopartículas. Sugerimos, portanto, que tal sistema pode ser considerado como candidato atraente e promissor para o carreamento de proteínas e antígenos. O principal desafio que limita o uso desses carreadores consiste na instabilidade em meio aquoso. Assim, o próximo passo deste trabalho foi determinar a robustez de várias formulações utilizandose diferentes protocolos de liofilização. Este estudo demonstrou que o manitol em uma concentração de 10% (p/v) é adequado para preservar da agregação as nanocápsulas de CMCS carregadas com ovalbumina durante a liofilização e subsequente reconstituição. Mais importante, os resultados mostraram que uma etapa de annealing tem um enorme impacto sobre a porosidade da amostra liofilizada devido a quase completa cristalização do manitol, uma vez que a matriz cristalina evita o colapso parcial e a formação de poros maiores observados na ausência do annealing. Portanto, a observação comum de que o annealing aumenta o tamanho doporos devido ao crescimento dos cristais de gelo nem sempre se aplica, pelo menos quando a cristalização de um soluto está envolvida. Uma vez que todas as caracterizações e estudos de estabilidade foram realizados, o principal objetivo deste estudo foi desenvolver um sistema estável de delivery de antígeno para imunização oral utilizando CMCS e vírus rábico inativado (RV) como antígeno. Verificou-se que as nanopartículas carregadas com RV aumentam as respostas imune sistêmica (IgG) e local (IgA) contra o RV após administração oral em camundongos. As doses efetivas 50% foram 50 vezes maiores que os controles negativos, indicando que a resposta imune foi iniciada apenas após a terceira dose da vacina. Além disso, foram produzidos anticorpos neutralizantes suficientes para proteção contra os efeitos nocivos do vírus rábico. Conclui-se, portanto, que as nanopartículas de CMCS formuladas neste estudo, são adequadas para o delivery oral de vacinas, e podem ser sugeridas como um sistema promissor de delivery para uma gama diversa de antígenos, bem como para o delivery de genes/proteínas, especialmente para aqueles carregados positivamente. Uma vez que diversas abordagens mostram que uma intervenção efetiva em casos de inflamação alérgica de vias aéreas pode ser conseguida por meio de células secretoras de interleucina 10 (IL-10) mediante ativação por alergenos, a parte final deste trabalho esteve dedicada a avaliação de nanopartículas de quitosana carregadas com IL-10 (IL10-CSNPs) como possível ferramenta terapêutica inalável para prevenção de exacerbações em pacientes asmáticos. Como controles positivos, avaliou-se adicionalmente se as interleucinas 17A (IL-17A) e 9 (IL-9) possuem a capacidade de estimular a contratilidade de células humanas de músculo liso de vias aéreas humanas (HASM) por meio de citometria de torção magnética (MTC). Uma diminuição significativa da rigidez celular basal foi observada em células HASM pré-tratadas com IL-10, mas não com IL10-CSNPs, enquanto que o tratamento com IL-17A aumentou significativamente a magnitude rigidez celular basal. Nossos resultados revelam um mecanismo previamente desconhecido subjacente à imunoterapia para prevenção e tratamento da asma


Subject(s)
Asthma/pathology , In Vitro Techniques/instrumentation , Pharmaceutical Preparations , Ovalbumin/analysis , Chitosan/analysis , Administration, Oral , Interleukins/pharmacology , Microscopy, Confocal/methods , Nanocapsules , Nanoparticles/classification , Freeze Drying/methods
3.
São Paulo; s.n; s.n; 2018. 114 p. graf, tab, ilus.
Thesis in Portuguese | LILACS | ID: biblio-995936

ABSTRACT

Pacientes com queimaduras e outras lesões cutâneas de grande extensão apresentam alta propensão a infecções multirresistentes. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é a obtenção de nanopartículas de quitosana carregadas com composto derivado de 5-nitro-heterocíclico com estrutura análoga à nifuroxazida, N'-((5-nitrofurano-2-il)metileno)-2-benzidrazida (C-H), que apresentou importante atividade frente a diversas cepas de bactérias multirresistentes. Por sua vez, a quitosana é um biopolímero com atividade antimicrobiana, analgésica, regeneradora tecidual e que, mediante contato com exsudato de lesões cutâneas forma filmes hidrogéis protetores no local de aplicação, sendo estas atividades importantes para a prevenção e tratamento de infecções e da exsudação excessiva de lesões de grande extensão. As nanopartículas de quitosana carregadas com o composto (Nps-H) foram obtidas pelo método de gelificação iônica com tripolifosfato de sódio como agente reticulante, variando a concentração de NaCl e polissorbato 80 do sistema, orientada por análise fatorial. As Nps-H obtidas foram caracterizadas por Dynamic Light Scattering (DLS) para determinação do tamanho, índice de polidispersão (IPD) e potencial zeta (ζ). A eficiência de encapsulação (EE%) foi determinada por espectrofotometria UV/VIS a 370 nm por método indireto. Entre os experimentos desenvolvidos, aquele que apresentou os melhores resultados resultou em partículas de tamanho médio de 321 d.nm, IPD 0,18, Pζ +37 mV e EE% de 48%. A morfologia e superfície das Nps-H foram analisadas por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e mostraram que as Nps-H são esféricas e de superfície irregular. A partir da obtenção e caracterização das Nps-H determinou-se a concentração inibitória mínima (CIM) das Nps-H, do composto livre (C-H) e das nanopartículas de quitosana vazias (Nps-Cs) por método colorimétrico e microdiluição frente às cepas de Staphylococcus aureus ATCC 29213, hVISA e ORSA. As Nps-H apresentaram atividade bastante superior comparando-se ao C-H e as Nps-Cs frente às cepas de S. aureus estudadas. Com vista à preparação de uma formulação farmacêutica estável, partiu-se para a liofilização das Nps-H e com esse objetivo realizou-se análises térmicas das Nps-H por Differential Scanning Calorimetric (DSC) para determinação das temperaturas de transição vítrea e eutética (Tg' e Teut) e análise por criomicroscopia para determinação da temperatura de colapso (Tcol). Amostras de Nps-H com lio/crioprotetores glicina, lactose e sacarose a diferentes concentrações foram liofilizadas a -40 ºC a 100 mTorr. As amostras de Nps-H com lactose e sacarose ambas a 2,5% e 5% demonstraram preservar as características originais das Nps-H após o processo de liofilização. Observou-se, com os resultados obtidos neste trabalho que as Nps-H representam uma promissora alternativa na prevenção e tratamento de pacientes com lesões cutâneas infeccionadas por bactérias multirresistentes e no controle da exsudação excessiva, principalmente por suas atividades terapêuticas em conjunto, diminuindo a mortalidade e morbidade desses quadros


Patients with burns and others extensive skin lesions show high propension to multiresistant infections. In this context, the aim of this project is to obtain chitosan nanoparticles carried with 5-nitro-heterocyclic derivate with structure analogue to nifuroxazide N'-((5-nitrofuran-2-yl) methylene)-2-benzhydrazide, that showed important activity against multiresistant bacteria strains. In its turn, the chitosan is a biopolymer with antimicrobial, analgesic, tecidual regenerator activities and by contact with excessive burns and extensive skin lesions exsudate process, form protective hydrogel films on place of application, being these activities important to infection and excessive exsudate treatment and prevention of extensive burns and lesions. The chitosan nanoparticles carried with compound (Nps-H) were obtained by ionic gelation method with sodium tripolyphosphate as crosslinker agent, varing the NaCl and polysorbate 80 concentrations in the system, oriented by factorial analyze. The Nps-H obtained were characterized by Dynamic Light Scattering (DLS) to size determination, polydispersion index (PDI) and zeta potential (ζ-P). The encapsulation efficiency (EE%) were determined by spectrophotometry UV/VIS at 370 nm by indirect method. Bepolissorbato the experiments developed, the one who showed the best results, resulted in particles with size of 321 d.nm, PDI of 0,18, ζ-P of +37 mV and EE% of 48%. The Nps-H morphology and surface were analyzed by Scanning Electronic Microscopy (SEM) and showed that Nps-H are spherical and with irregular surface. Starting of Nps-H obtain and characterization were determined the Nps-H, free compound (C-H) and empty chitosan nanoparticles (Nps-Cs) Minimal Inhibitory Concentrations (MIC) by colorimetric method and microdilution against Staphylococcus aureus ATCC 29213, ORSA and hVISA strains. The Nps-H showed the superior activity comparing to C-H and Nps-H against all strains tested. With a view to preparation of stable pharmaceutic formulation, started to Nps-H freeze-drying and with this aim, were realized Nps-H thermal analyzes by Differential Scanning Calorimetric (DSC) to determine glass transition and euthetic temperatures (Tg' and Teut) and the cryomicroscopy analyze to determine collapse temperature (Tcol). The Nps-H samples with lyo/cryoprotectants as glycine, lactose and sucrose at different concentrations were lyophilized at -40 ºC at 100 mTorr. The Nps-H samples with lactose and sucrose both at 2,5% and 5% demonstrated to preserve the original Nps-H characteristics after freeze-drying process. Were observed, with the results obtained in this project that Nps-H represent the promising alternative to prevention and treatment of patients with infected skin lesions by multiresitant bacteria and to control of excessive exudate process, mainly by their therapeutic activities combined, decreasing the mortality and morbidity of these cases


Subject(s)
Chitosan/analysis , Nanoparticles/classification , Anti-Infective Agents/analysis , Skin , Staphylococcus aureus/classification , Burns , Drug Discovery
4.
Braz. J. Pharm. Sci. (Online) ; 53(2): e16138, 2017. tab, graf
Article in English | LILACS | ID: biblio-839490

ABSTRACT

ABSTRACT The development and validation of a simple and efficient method for the quantification of ferulic acid in poly (D,L-lactide-co-glycolide) (PLGA) nanoparticles coated with chitosan (CS) by reverse phase high performance liquid chromatography coupled to photodiode array detection was described. For the chromatographic analysis, a reverse phase C-18 column was used, mobile phase consisting of acetonitrile and 0.5% acetic acid (37:63, v/v), isocratically eluted at a flow rate of 1 mL/min. Drug determination was performed at 320 nm. The method was validated in terms of the selectivity, linearity, precision, accuracy, robustness, limits of detection and quantification. The method was linear in the range of 10 to 100 µg/mL (r=0.999) and presented limit of detection and quantification of 102 ng/mL and 310 ng/mL, respectively. The method was precise (intra and inter-day) based on relative standard deviation values (less than 3.20%). The recovery was between 101.06 and 102.10%. Robustness was demonstrated considering change in mobile phase proportion. Specificity assay showed no interference from the components of nanoparticles or from the degradation products derived from acidic and oxidative conditions. The proposed method was suitable to be applied in determining the encapsulation efficiency of ferulic acid in PLGA-CS nanoparticles and can be employed as stability indicating one.


Subject(s)
Chromatography, High Pressure Liquid/methods , Chitosan/pharmacology , Nanoparticles/classification , Coumaric Acids/pharmacology , Validation Study , Antioxidants/classification
5.
Braz. j. pharm. sci ; 48(4): 811-817, Oct.-Dec. 2012. ilus, tab
Article in English | LILACS | ID: lil-665877

ABSTRACT

Clobetasol propionate (CP) is a potent topical corticosteroid that causes several cutaneous and systemic side effects. In the present work, CP was encapsulated in nanostructured lipid carriers (NLCs) to increase drug retention in the outer skin layers and improve the safety of topical therapy. NLCs were prepared using a microemulsion technique with a mixture of lecithin, taurodeoxycholate, stearic acid, and oleic acid. In vitro penetration studies were performed in a modified Franz-type diffusion cell, and porcine ears were used as a model of human skin. A simple and sensitive liquid chromatographic method was developed and validated for clobetasol determination in different skin layers. NLCs presented uniform size distribution, high zeta potentialand entrapment efficiency values (> 98%). The analytical procedure was validated according to FDA guidelines. Clobetasol recoveries from skin samples were higher than 85%, with no interference of skin components and NLC ingredients. In experiments, after 6 h, a higher drug accumulation in the stratum corneum arising from NLCs compared to aqueous CP solution was observed. Thus, the NLCs demonstrated high potential for targeting CP to the skin and ensuring drug accumulation in the stratum corneum.


Proprionato de clobetasol (CP) é um potente corticóide tópico, que apresenta vários efeitos adversos cutâneos e sistêmicos. No presente trabalho, CP foi encapsulado em carreadores lipídicos nanoestruturados (NLCs) visando aumentar a retenção do fármaco nas camadas superficiais da pele e a segurança da terapia tópica. NLCs foram preparados usando a técnica de diluição de microemulsão com mistura de lecitina, taurodesoxicolato, ácido esteárico e ácido oléico. Estudos de penetração in vitro foram realizados em células de difusão de Franz modificadas usando pele de orelha de porco como modelo de pele humana. Um método simples e sensível de cromatografia líquida foi desenvolvido e validado para a determinação de clobetasol nas diferentes camadas da pele. NLCs apresentaram distribuição de tamanho uniforme e valores elevados de potencial zeta e eficiência de encapsulação (>98%). O procedimento analítico foi validado de acordo com as diretrizes do FDA. A recuperação de clobetasol a partir das amostras de pele foi maior que 85%, sem interferência dos componentes da pele e dos excipientes das NLCs. Após 6 horas de experimento observou-se maior acúmulo do fármaco a partir das NLCs comparado à solução aquosa de CP. Dessa forma, as NLCs mostraram elevado potencial para direcionar o CP para a pele, pois elas possibilitaram o acúmulo do fármaco no estrato córneo.


Subject(s)
Humans , Clobetasol/analysis , In Vitro Techniques/classification , Nanoparticles/classification , Skin , Chromatography, Liquid/methods
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