Avaliação do impacto causado pela disponibilidade de 17β-estradiol livre ou complexado à β -ciclodextrina no ambiente aquático sobre Oreochromis niloticus (tilápia) / Impact evaluation caused by disponibility of free and complexed 17β -estradiol into cyclodextrin in the aquatic environment in tilapia (Oreochromis niloticus)

Foram avaliados os efeitos tóxicos do hormônio 17β-estradiol (E2) livre e complexado à β-ciclodextrina (CD) sobre o comportamento e a fisiologia de tilápia (Oreochromis niloticus). Os peixes foram observados por 30 dias, em dois estágios do desenvolvimento (alevino e juvenil), pelo método ad libitum, para a confecção de um etograma. Posteriormente, juvenis foram divididos em três grupos: controle e expostos ao E2 (10ng/L) livre e complexado à β-ciclodextrina (β-CD:E2) por 90 dias. Foram avaliados o comportamento pelo método de varredura instantânea, o consumo de ração, o ganho de peso e a mortalidade em diferentes intervalos. Os alevinos e os juvenis apresentaram frequências de exibição comportamentais diferentes (P<0,05) nos eventos: Afastar (4,7±1,3 e 3,6±0,6%) e Ondulação de repulsão (2,3±0,9 e 1,3±1,0%). Os juvenis expostos ao complexo β-CD:E2 apresentaram aumento (P<0,05) na exibição dos comportamentos agressivos, como Afastar, Ataque caudal, Confronto prolongado, Perseguição, Fuga, e menor mortalidade, quando comparados ao grupo exposto ao E2 livre e controle. Pode-se concluir que a complexação do E2 com a β-CD alterou a toxicidade do E2, pois promoveu um aumento na frequência de exibição dos comportamentos agressivos e interferiu na mortalidade dos animais.(AU)

Toxic effects of free and complexed 17β-estradiol (E2) hormone into β-cyclodextrin (CD) on the behavior and physiology of tilapia (Oreochromis niloticus) were evaluated. The fish were observed for 30 days in two stages of development (fingerling and juvenile) by the ad libitum method to make an ethogram. After this, juveniles were divided into three groups: control and exposed to free E2 (10ng/L) and complexed into β-cyclodextrin (β-CD:E2) for 90 days. The behavior was evaluated through scan sampling method, feed intake, body mass and mortality at different intervals. The fingerlings and juveniles showed behavioral patterns with different display frequencies (P<0.05) for events: Move Away (4.7±1.3 and 3.6±0.6%) and Waving Repulsion (2.3±0.9 and 1.3±1.0%). The juveniles exposed to β-CD:E2 complex showed a significant increase (P<0.05) in the frequency of display of aggressive behaviors as Move Away, Caudal Attack, Clash Extended, Chase, Escape and decrease of mortality when compared to group exposed to free E2 and control. In conclusion, complexation of E2 into β-CD modified E2 toxicity, because it promoted an increase in the frequency of display of aggressive behaviors and it affected the mortality of animals.(AU)

Desenvolvimento, caracterização e avaliação da formação de complexos de inclusão de rutina, avobenzona e ρ-metoxicinamato de octila na presença de ciclodextrinas / Development, characterization and evaluation of inclusion complexes between rutin, avobenzone and octyl ρ-methoxycinnamate with cyclodextrins

A radiação UV pode causar danos à pele humana, e, evitar estes danos, é uma preocupação crescente para a população e um desafio à comunidade científica. Para uma ação efetiva de fotoproteção, a associação de filtros, como avobenzona (BMBM) e ρ-metoxicinamato de octila (EHMC), são empregados. Devido à semelhança estrutural com os filtros solares químicos, a rutina (RUT), tal como outros flavonoides, apresenta atividade fotoprotetora. Apesar da disponibilidade de diferentes classes de filtros solares, o desenvolvimento de fotoprotetores contendo filtros químicos é um desafio, devido à instabilidade inerente a certos filtros orgânicos. As ciclodextrinas (CDs) são oligossacarídeos cíclicos, de formato tronco-cônico, cuja estrutura externa é hidrófilica e sua cavidade interna central hidrofóbica, com a capacidade de acomodar substâncias lipofílicas, formando complexos de inclusão. A formação dos complexos de inclusão pode levar à alterações de propriedades físico-químicas da molécula hóspede, tais como, solubilidade, fotoestabilidade e biodisponibilidade. O objetivo deste trabalho foi desenvolver, caracterizar e avaliar a formação de complexos de inclusão entre RUT, BMBM e EHMC e as CDs (HPßCD e SBEßCD). Os complexos de inclusão (RUT:HPßCD, RUT:SBEßCD, BMBM:HPßCD, BMBM:SBEßCD, EHMC:HPßCD e EHMC:SBEßCD) foram obtidos pelo método de liofilização e quantificados por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). Os sistemas binários foram caracterizados em solução, pelo método de equilíbrio de solubilidade, e, no estado sólido, empregando calorimetria exploratória diferencial (DSC), termogravimetria (TG/DTG) e difração de raios-X de pó (PDRX). As substâncias isoladas e os complexos binários foram avaliados quanto à fotoestabilidade em estado sólido, e, em solução. Incremento na solubilidade (X mcg mL-1) foi observado para os complexo RUT:HPßCD (4,13x); RUT:SBEßCD (4,38x); BMBM:HPßCD (43,3x); BMBM:SBEßCD (53,3x); EHMC:HPßCD (12,7x); e EHMC:SBEßCD (70,0x). Os ensaios de DSC, TG/DTG, e P-DRX indicaram a formação de complexos de inclusão para os todos os sistemas, onde a supressão dos eventos endotérmicos característicos das substâncias isoladas foram observados; porém, nos complexos de BMBM, a presença de avobenzona livre no meio foi detectada, sugerindo, que a complexação não foi completa. A formação dos complexos de inclusão promoveu o aumento da fotoestabilidade em todos os sistemas avaliados, tanto no estado sólido, como em solução. Os resultados reportados neste estudo, indicaram que a complexação de substâncias fotoprotetoras com HPßCD e SBEßCD, pode representar, uma estratégia promissora quanto ao aumento da solubilidade e da fotoestabilidade

UV radiation may cause demage on human skin, and preventing it, is an increasing worry for the population and a challenge to the scientific community. For an effective action of photoprotection, the association of filters, like avobention (BMBM) and octyl ρ-methoxycinnamate (EHMC), are used. Due to the structural similarity with the chemical solar filters, the rutin (RUT), like other flavonoids, shows photoprotective activity. Despite the availability of different classes of sunscreens, the development of photoprotectors containing chemical filters is a challenge, due to the inherent instability of certain organic filters. The cyclodextrins (CD) are cyclic oligosaccharides of truncated conical structure, which external structure is hydrophilic and its internal central hydrophobic cavity, with capacity to accommodate lipophilic substances, forming inclusion complexes. The formation of the inclusion complexes can lead to changes in physicalchemical properties of the host molecule, such as, solubility, photostability and bioavailability. The objective of this work was to develop, characterize and evaluate the formation of the inclusion complexes between RUT, BMBM and EHMC and the CDs (HPßCD and SBEßCD). The inclusion complexes (RUT:HPßCD, RUT:SBEßCD, BMBM:HPßCD, BMBM:SBEßCD, EHMC:HPßCD and EHMC:SBEßCD) were obtained by the lyophilization method and quantified by high performance liquid chromatography (HPLC). The binary systems were characterized in solution, by solubility equilibrium method and in solid state, using differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetry (TG/DTG) and powder X-ray diffraction (P-XRD). The isolated substances and binary complexes were evaluated the photostability in solid state, and in solution. The increase in solubility (X mcg mL-1) was observed for the complexes RUT:HPßCD (4.13x); RUT:SBEßCD (4.38x); BMBM:HPßCD (43.3x); BMBM:SBEßCD (53.3x); EHMC:HPßCD (12.7x); and EHMC:SBEßCD (70.0x). The analysis of DSC, TG/DTG, and P-DRX indicated the formation of inclusion complexes for all systems, where the suppression of the endothermic events characteristic of the isolated substances were observed; however, in the BMBM complexes, the presence of free avobenzone was detected, suggesting that the complexation was not complete. The formation of inclusion complexes promoted the increase of photostability in all evaluated systems, as in solid state as in solution. The results reported in this study indicated that the complexation of photoprotective substances with (HPßCD e SBEßCD). may represent a promising strategy for increasing solubility and photostability

Effects of nanosuspension and inclusion complex techniques on the in vitro protease inhibitory activity of naproxen

This study investigated the effects of nanosuspension and inclusion complex techniques on in vitro trypsin inhibitory activity of naproxen—a member of the propionic acid derivatives, which are a group of antipyretic, analgesic, and non-steroidal anti-inflammatory drugs. Nanosuspension and inclusion complex techniques were used to increase the solubility and anti-inflammatory efficacy of naproxen. The evaporative precipitation into aqueous solution (EPAS) technique and the kneading methods were used to prepare the nanosuspension and inclusion complex of naproxen, respectively. We also used an in vitro protease inhibitory assay to investigate the anti-inflammatory effect of modified naproxen formulations. Physiochemical properties of modified naproxen formulations were analyzed using UV, IR spectra, and solubility studies. Beta-cyclodextrin inclusion complex of naproxen was found to have a lower percentage of antitryptic activity than a pure nanosuspension of naproxen did. In conclusion, nanosuspension of naproxen has a greater anti-inflammatory effect than the other two tested formulations. This is because the nanosuspension formulation reduces the particle size of naproxen. Based on these results, the antitryptic activity of naproxen nanosuspension was noteworthy; therefore, this formulation can be used for the management of inflammatory disorders.

O objetivo do presente estudo foi investigar a atividade anti-inflamatória in vitro de nanossuspensões e do complexo de inclusão contendo naproxeno. Esse fármaco é derivado de ácido propiônico, com ação analgésica, antipirética e antiinflamatória. A obtenção dessas formulações teve por finalidade o aumento da solubilidade e da atividade anti-inflamatória do fármaco. Os métodos por precipitação em solução aquosa por evaporação e por empastagem foram modificados para a obtenção da nanossuspensão e do complexo de inclusão, respectivamente. Para a avaliação da atividade anti-inflamatória das formulações utilizou-se ensaio in vitro modificado de inibição de tripsina. As propriedades físico-químicas das formulações propostas foram determinadas utilizando espectroscopia UV e de infravermelho, além de estudos de solubilidade. O complexo de inclusão de naproxeno apresentou menor atividade antitripsina, quando comparado ao composto livre e à nanossuspensão. Em conclusão, entre as formulações avaliadas, a nanossuspensão de naproxeno apresentou maior efeito anti-inflamatório. Esse efeito foi devido à redução da dimensão das partículas de naproxeno para a escala nanométrica. Com base nos resultados obtidos, a atividade da nanossuspensão de naproxeno foi notável. Dessa forma, essa formulação apresenta potencial para o tratamento de distúrbios inflamatórios.

Ferramentas analíticas aplicadas à caracterização de complexos de inclusão fármaco-ciclodextrina / Analytical tools applied to the characterization of drug - cyclodextrin inclusion complexes

As ciclodextrinas (CDs) têm sido bastante utilizadas no desenvolvimento de produtos farmacêuticos, particularmente devido às suas propriedades complexantes, a qual promove incremento na solubilidade de fármacos poucos solúveis. O ambiente lipofílico da cavidade interna das CDs propicia condições favoráveis para a formação de complexos de inclusão (CI) com compostos hidrófobos. Variações nas propriedades físico-químicas das moléculas hóspedes podem ser identificadas através de metodologias analíticas, que permitem detectar a formação dos complexos. O objetivo deste trabalho foi discutir os principais métodos utilizados na caracterização de CI com base numa revisão da literatura. Entre as diversas técnicas para caracterizar CI com CDs, nos estados líquido e sólido, tem-se a espectroscopia de absorção visível e ultravioleta, técnica de fluorescência, espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear, cromatografia líquida de alta eficiência, cristalográficas de Raio-X, estudos térmicos, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de Raman, calorimetria de titulação isotérmica, ensaios de dissolução, dentre outros.

Cyclodextrins (CDs) are widely used in pharmaceutical product development, on account of their complexforming properties, mainly to increase the solubility of poorly soluble molecules. The lipophilic environment in the cavity of CDs provides favorable conditions for the formation of inclusion complexes (ICs) with hydrophobic compounds. Variations in the physicochemical properties of the guest molecules are identified by analytical methods that allow the formation of the complexes to be detected. This article is a discussion of the main methods used in the characterization of ICs, based on a review of the literature. There are many techniques available to characterize the CD-containing ICs, in the liquid and solid states, such as visible and ultraviolet absorption, fluorescence and nuclear magnetic resonance spectroscopy, high performance liquid chromatography, X-ray crystallography, thermal analysis, Fourier-transform infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, Raman spectroscopy, isothermal titration calorimetry and dissolution tests.