Desenvolvimento de organogel injetável subcutâneo de Pluronic®-F127 e lecitina de soja (OPL) contendo meloxicam para uso veterinário / Development of a veterinary organogel formulation containing soy lecithin, Pluronic® F-127 and meloxicam for the treatment of acute and chronic pain in small animals

O organogel é formado por uma matriz tridimensional composta de filamentos que se auto-organizam em uma rede entrelaçada e que, por seu tipo de estrutura, pode ser utilizado com o objetivo de atuar como um implante que se forma in situ, sendo capaz de se comportar como uma forma farmacêutica de liberação prolongada. Esse trabalho tem, por tanto, o objetivo desse trabalho foi desenvolver, caracterizar, quantificar e traçar perfis de dissolução para formulações de organogel contendo meloxicam como principio ativo. O material está dividido em quatro capítulos, sendo apresentada inicialmente (I) revisão da literatura a respeito da lecitina de origem vegetal, com suas principais fontes de obtenção, como soja, girassol e colza, e também seu uso farmacêutico na obtenção de formulações como organogéis, microemulsões e lipossomas. Os demais capítulos abordam (II) desenvolvimento e otimização de uma formulação de organogel contendo lecitina de soja e Pluronic® F-127 como formadores da matriz tridimensional e meloxicam como principio ativo. (III) Desenvolvimento e validação de um método de quantificação do teor de meloxicam por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). (IV) Desenvolvimento de um método de dissolução para formulações de organogel, que fosse capaz de ser utilizado na caracterização do perfil de dissolução de diferentes formulações. Com os resultados obtidos, foi possível desenvolver formulações de organogel contendo lecitina de soja, Pluronic® F-127 e meloxicam, assim como um método analítico validado para as analises de teor. Por fim, foram obtidos também os perfis de dissolução de duas formulações mais promissoras

Organogels are formed by a three-dimensional matrix composed of filaments that selforganize in an interlaced network and that, due to its type of structure, can be used with the objective of acting as an implant that forms in situ, being able to behave as an extendedrelease dosage form. This work has, therefore, the objective of this work was to develop, characterize, quantify and trace dissolution profiles for organogel formulations containing meloxicam as active ingredient. The material is divided into four chapters, initially presented (I) review of the literature on lecithin of plant origin, with its main sources of production, such as soybean, sunflower and rapeseed, and also its pharmaceutical use in obtaining formulations such as organogels , microemulsions and liposomes. The remaining chapters address (II) development and optimization of an organogel formulation containing soy lecithin and Pluronic® F-127 as three-dimensional matrix formers and meloxicam as an active ingredient. (III) Development and validation of a method for quantification of meloxicam content by high performance liquid chromatography (HPLC). (IV) Development of a dissolution method for organogel formulations, capable of being used to characterize the dissolution profile of different formulations. With the results obtained, it was possible to develop organogel formulations containing soy lecithin, Pluronic® F-127 and meloxicam, as well as a validated analytical method for content analysis. Finally, the dissolution profiles of two more promising formulations were also obtained

Incorporation of the antitumor drug miltefosine into polymeric micelles / Desenvolvimento de nanoestruturas poliméricas para encapsulação do antitumoral miltefosina

Miltefosine (hexadecylphosphocholine, HePC), a synthetic antitumor designed from natural phospholipids, is clinically approved for cutaneous metastases of breast cancer and cutaneous lymphoma. This drug acts mainly at cellular membrane level, where it accumulates and interferes with lipid metabolism and lipid-dependent signaling pathways leading the cells to apoptosis. However, HePC systemic and peroral administration induces hemolysis and mucosal toxicity, respectively. To overcome these limitations, we investigated the protective properties of colloidal polymeric micelles (PM) composed by Pluronics, triblock copolymers of poly(ethylene oxide) and poly(propylene oxide). We found that both Pluronic composition and concentration modulate the hemolytic profile of incorporated drug (HePC-PM) by increasing the drug amount to cause in vitro hemolysis. Moreover, small-angle X-ray scattering (SAXS) was used to assess structural information of interactions between HePC and PM. Additionally, we showed that HePC-PM prevented mucosal irritation, decreasing bleeding and lysis of blood vessels in a chicken chorioallantoic membrane model. Interestingly, HePC-PM increased the in vitro selective cytotoxicity against cervix tumor cells rather healthy fibroblasts, suggesting a differential uptake of these nanostructures by tumor cells. Furthermore, we also found that HePC induces cytotoxicity and decrease cell survival, migration and proliferation in osteosarcoma cells in vitro. We showed that cytotoxicity by HePC is associated with caspase-3 activation, DNA fragmentation, apoptotic-like bodys formation and inhibition of both constitutive and cytokine-stimulated Akt/PKB phosphorylation. HePC-PM clearly reduces the drug cytotoxic effects. Finally, we demonstrated that Pluronic F127 polymeric micelles are efficient for cargo delivering the encapsulated drug preferentially into tumor cells rather than healthy cells. These findings together suggest that Pluronic F127 PM reduce drug side effects and provide a potential alternative for systemic delivery of HePC, as well as other amphiphilic drugs

Miltefosina (hexadecilfosfocolina, HePC), um fármaco antitumoral sintético desenvolvido a partir de fosfolipídios naturais, é clinicamente aprovada para o tratamento tópico de metástases de câncer de mama e linfomas cutâneos. Atua principalmente nas membranas celulares, onde se acumula e interfere no metabolismo lipídico e nas vias de sinalização dependentes de lipídios levando as células à apoptose. No entanto, quando administrada sistemicamente ou oralmente a HePC induz hemólise e toxicidade de mucosas, respectivamente. Para superar estas reações adversas investigamos os efeitos protetores conferidos por micelas poliméricas coloidais (PM) compostas por Pluronics, copolímeros tribloco de poli(óxido de etileno) e poli(óxido de propileno). Inicialmente, encontramos que a composição e concentração do Pluronic modulam o perfil hemolítico do fármaco encapsulado (HePC-PM), aumentando a quantidade necessária de HePC para causar hemólise in vitro. Além disso, utilizamos o espalhamento de raios-X a baixo ângulo (SAXS) para obter informações estruturais das interações entre HePC e PM. Em seguida, mostramos que HePC-PM preveniu a irritação da mucosa, diminuindo a hemorragia e a vasoconstricção em membrana corioalantóica de ovos embrionados. Estudos in vitro demonstraram que a HePC-PM aumentou seletivamente a citotoxicidade contra células de carcinoma HeLa em relação a fibroblastos saudáveis, sugerindo captação diferencial dessas nanoestruturas pelas células tumorais. Além disso, relatamos que, in vitro, a HePC induz citotoxicidade, diminui a sobrevivência, migração e proliferação osteossarcomas. Esta citotoxicidade está associada à ativação da caspase-3, fragmentação do DNA, formação de corpos apoptóticos e inibição da fosforilação de Akt/PKB. Adicionalmente, HePC-PM reduz os efeitos citotóxicos nestas linhagens. Finalmente, demonstramos que as micelas poliméricas de Pluronic F127 são eficientes para a entrega intracelular fármacos preferencialmente em células tumorais, e em menor grau em células saudáveis. Em conjunto, os dados sugerem que este sistema nanoestruturado reduz a toxicidade da HePC e representa uma alternativa potencial para a administração sistêmica deste e de outros fármacos anfifílicos

Preparation, characterization and evaluation of the in vivo trypanocidal activity of ursolic acid-loaded solid dispersion with poloxamer 407 and sodium caprate

Ursolic acid is a promising candidate for treatment of Chagas disease; however it has low aqueous solubility and intestinal absorption, which are both limiting factors for bioavailability. Among the strategies to enhance the solubility and dissolution of lipophilic drugs, solid dispersions are growing in popularity. In this study, we employed a mixture of the surfactants poloxamer 407 with sodium caprate to produce a solid dispersion containing ursolic acid aimed at enhancing both drug dissolution and in vivo trypanocidal activity. Compared to the physical mixture, the solid dispersion presented higher bulk density and smaller particle size. Fourier Transform Infrared Spectroscopy results showed hydrogen bonding intermolecular interactions between drug and poloxamer 407. X-ray diffractometry experiments revealed the conversion of the drug from its crystalline form to a more soluble amorphous structure. Consequently, the solubility of ursolic acid in the solid dispersion was increased and the drug dissolved in a fast and complete manner. Taken together with the oral absorption-enhancing property of sodium caprate, these results explained the increase of the in vivo trypanocidal activity of ursolic acid in solid dispersion, which also proved to be safe by cytotoxicity evaluation using the LLC-MK2 cell line.

O ácido ursólico é um candidato promissor para o tratamento da doença de Chagas, contudo este fármaco possui baixa solubilidade aquosa e limitada absorção intestinal, ambos os fatores limitantes da biodisponibilidade. Entre as estratégias para potencializar a solubilidade e a dissolução de fármacos lipofílicos, as dispersões sólidas estão crescendo em popularidade. Neste estudo, empregamos mistura dos tensoativos, poloxamer 407 e caprato de sódio, para produzir dispersão sólida contendo ácido ursólico, com o objetivo de aumentar tanto a dissolução do fármaco quanto a atividade tripanocida in vivo. Comparada à mistura física, a dispersão sólida apresentou maior densidade e menor tamanho de partícula. Os resultados da análise de espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier mostraram interações intermoleculares do tipo ligações de hidrogênio entre o fármaco e o poloxamer 407. Os experimentos de difratometria de raio-X revelaram a conversão do fármaco de sua forma cristalina para a forma amorfa, mais solúvel. Consequentemente, a solubilidade do ácido ursólico em dispersão sólida foi aumentada e o fármaco dissolveu-se de maneira mais rápida e completa. Em conjunto com as propriedades promotoras de absorção oral do caprato de sódio, estes resultados explicaram o aumento da atividade tripanocida in vivo do ácido ursólico em dispersão sólida, que também se provou segura após avaliação de citotoxicidade empregando a linhagem celular LLC-MK2.