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Title: Nanocápsulas e nanoemulsões contendo antifúngicos : desenvolvimento farmacotécnico, caracterização e avaliação biológica em modelo de candidíase sistêmica.
Authors: Spósito, Pollyanna Álvaro
metadata.dc.contributor.advisor: Mosqueira, Vanessa Carla Furtado
Keywords: Farmácia
Issue Date: 2008
Publisher: Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas. CIPHARMA, Escola de Farmácia, Universidade Federal de Ouro Preto.
Citation: SPÓSITO, P. A. Nanocápsulas e nanoemulsões contendo antifúngicos : desenvolvimento farmacotécnico, caracterização e avaliação biológica em modelo de candidíase sistêmica. 2008. 176 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Farmacêuticas) – Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2008.
Abstract: A freqüência de infecções sistêmicas por espécies de Candida tem aumentado nos últimos anos, principalmente, em pacientes imunossuprimidos. Os fármacos disponíveis para o tratamento são limitados, tanto pelo espectro de ação quanto pelos efeitos adversos. A associação de antifúngicos a nanovetores é uma estratégia para melhorar a eficácia e alterar a biodistribuição dos fármacos no organismo reduzindo os efeitos tóxicos. O objetivo deste trabalho foi desenvolver e caracterizar nanocápsulas (NC) e nanoemulsões (NE) de fluconazol (FCZ), cetoconazol (CTZ) e miconazol (MCZ) e avaliar essas nanoestruturas em modelo de candidíase sistêmica. As NC e NE foram obtidas pelo método de nanoprecipitação (Fessi et al., 1989). A concentração de fármaco utilizada variou de 1 a 5mg/mL na suspensão coloidal. A porcentagem de encapsulação foi determinada pelo método ultrafiltração/centrifugação e o doseamento dos fármacos por espectrometria no ultravioleta. Os maiores valores de encapsulação foram obtidos com NC convencionais de PCL, sendo que os valores máximos obtidos foram de 48, 97 e 96% para o FCZ, CTZ e MCZ, respectivamente e 37% para NC furtivas de FCZ. A distribuição de tamanho das nanopartículas, determinada por espectroscopia de correlação de fótons (PCS) e por microscopia de força atômica (MFA), ficou entre 190-310nm e todas as formulações apresentaram-se monodispersas. O potencial zeta das NC e NE, determinado por microeletroforese associada à anemometria do laser doppler (ADL), variou com a adição dos fármacos, indicando, no caso do MCZ e CTZ, uma forte influência na superfície dos carreadores convencionais. Essa influência foi muito evidente no caso das NC furtivas de PLA-PEG contendo FCZ, onde valores de +2mV foram obtidos, evidenciando-se tanto uma influência do FCZ quanto das cadeias de PEG sobre a superfície. As imagens obtidas por MFA das NC e NE mostraram estruturas esféricas e bastante polidispersas em relação a determinação de tamanho feita por PCS. As NC mostraram capacidade de achatamento sobre a mica, evidenciado por MFA. A associação do MCZ às NC e NE não alterou significativamente a relação diâmetro/altura em comparação com as NC e NE vazias, enquanto a associação do FCZ aumentou essa relação. A inclusão do MCZ em altas concentrações nas NC resultou em modificação das estruturas não carregadas. O uso de glutaraldeído alterou a morfologia das nanoestruturas originais contendo MCZ. A avaliação do perfil de liberação do FCZ a partir dos carreadores foi realizado por dois métodos, diálise direta em salina e método sink externo em octanol, respectivamente. O perfil de liberação no octanol do FCZ foi semelhante para as NC e NE, sendo que a liberação foi completa em 48h. A liberação do FCZ em salina foi semelhante para o FCZ livre e para o FCZ nanoestruturado. Entretanto, diferenças significativas foram observadas na quantidade de FCZ liberado, sendo que as NC liberaram menos que as NE. Em 6h a liberação do FCZ dos sistemas foi completada em salina, devido à hidrofilia do FCZ. A avaliação da eficácia in vivo das diferentes formulações e fármacos foram realizadas em modelo de candidíase disseminada em animais imunossuprimidos com radiação gama e, posteriormente infectadas com um inóculo de Candida albicans isolado de paciente sintomático. Foram avaliados diferentes parâmetros como a sobrevida, o peso, a presença da levedura no sangue e em alguns órgãos e alterações histológicas provocadas pela infecção e pelo tratamento. O tamanho do inóculo utilizado na infecção dos animais e o tempo para início do tratamento influenciaram significativamente na sobrevida dos animais e no nível de invasão dos órgãos. Esse parâmetro foi decisivo para a distinção entre diferentes esquemas terapêuticos e formulações. Em inóculos superiores a 107 UFC a mortalidade dos animais foi de 100% com tempo médio de sobrevida (TMS) inferior a 13 dias e todos os tratamentos e doses foram ineficazes. Em inóculos inferiores a 104 UFC a sobrevida foi próxima de 100% e o TMS superior a 60 dias, mesmo em animais imunossuprimidos, independentemente do uso ou não de tratamento. Os inóculos de 105 e 106 UFC permitiram uma melhor análise entre os grupos e entre as formulações de FCZ, sendo que os dados indicam que a formulação de NC furtiva contendo FCZ foi a mais eficaz comparada ao uso do FCZ livre em termos de sobrevida. O MCZ e o CTZ não foram eficazes no tratamento deste isolado clínico de C. albicans em camundongos, nem na forma livre nem na forma encapsulada. O tratamento com NC de FCZ proporcionou uma invasão menos significativa dos órgãos, principalmente dos rins em comparação aos animais não tratados. Em conclusão, nesse trabalho foram produzidos e caracterizados, sob o ponto de vista físico-químico, nanocarreadores contendo fármacos antifúngicos azólicos. Dentre eles, o FCZ associado às NC de PLA-PEG, ditas de circulação sanguínea prolongada, foi o mais eficaz no aumento da sobrevida de animais imunossuprimidos com candidíase disseminada. Esse resultado é provavelmente atribuído à capacidade das NC furtivas de 200nm de alterar a distribuição do FCZ no organismo, devido principalmente à sua circulção sanguínea prolongada, bem como a sua capacidade de acúmulo em focos infecciosos.
metadata.dc.description.abstracten: The frequency of systemic infections by Candida species has increased in recent years, especially in immunosuppressed patients. The drugs available for the treatment are limited both by the action spectrum as by adverse effects. The association of the antifungal nanovetores is a strategy to improve the effectiveness and alter the biodistribution of drugs in the body reducing the toxic effects. The aim of this study was to develop and characterize nanocapsules (NC) and nanoemulsions (NE) of fluconazole (FCZ), ketoconazole (CTZ) and miconazole (MCZ) and evaluate these nanostructures in a model of systemic candidiasis. The NC and IR were obtained by nanoprecipitation method (Fessi et al. 1989). The drug concentration used varied from 1 to 5mg/mL in colloidal suspension. The percentage of encapsulation was determined by ultrafiltration / centrifugation and determination of drugs by ultraviolet spectroscopy. The highest values ​​were obtained for encapsulation of conventional NC PCL, and the maximum values ​​were 48, 97 and 96% for FCZ, and CTZ MCZ respectively and for 37% of FCZ CN stealth. The size distribution of nanoparticles, determined by photon correlation spectroscopy (PCS) and atomic force microscopy (AFM), was between 190-310nm and all formulations showed up monodisperse. The zeta potential of the NC and NE, determined by microelectrophoresis associated with laser doppler anemometry (LDA), varied with the addition of the drugs, indicating, in the case of MCZ and CTZ, a strong influence on the surface of conventional carriers. This effect was very evident in the case of CN stealth PLA-PEG-containing FCZ where values ​​of +2 mV were obtained, demonstrating both an influence of FCZ as the PEG chains on the surface. The AFM images obtained by the NC and IR showed very polydispersed spherical structures and relative size determination made by PCS. The NC showed flattening capacity on mica, evidenced by MFA. The association of the MCZ NE and NC did not significantly alter the ratio diameter / height compared to NE and NC empty, while the association of increased FCZ this relationship. The inclusion of MCZ in high concentrations in NC resulted in modification of the structures not loaded. The use of glutaraldehyde altered the morphology of the nanostructures containing original MCZ. The assessment of the release profile of FCZ from the carriers was performed by two methods, dialysis and direct method saline sink external octanol, respectively. The release profile of FCZ in octanol was similar to NE and NC, where the release was complete in 48 hours. The release of FCZ in saline was similar to FCZ free FCZ and the nanostructure. However, significant differences were observed in the amount of FCZ released, and the released unless the CN NE. 6h in the release of FCZ system was completed in saline due to the hydrophilicity of FCZ. The evaluation of in vivo efficacy of different drugs and formulations were performed in a model of disseminated candidiasis in immunosuppressed animals with gamma radiation and subsequently infected with an inoculum of Candida albicans isolated from symptomatic patients. Different parameters were evaluated as survival, weight, presence of blood in yeast and in some organs and histological alterations caused by infection and treatment. The size of the inoculum used for the infection of animals and time to initiation of treatment significantly influenced the survival of the animals and the level of organ invasion. This parameter was decisive for the distinction between different regimens and formulations. In excess of 107 CFU inoculum mortality of the animals was 100% with a median survival time (MST) of less than 13 days and all treatments and doses were ineffective. In less than 104 CFU inoculum survival was nearly 100% and TMS over 60 days, even in immunosuppressed animals, regardless of whether or not treatment. Inocula of 105 and 106 CFU allow a better analysis between the groups and between the formulations of FCZ, and the data indicate that the formulation containing stealth CN FCZ was more effective compared to the use of FCZ free in terms of survival. The MCZ and CTZ were not effective in treating this clinical isolate of C. albicans in mice, either in free form or in encapsulated form. Treatment with FCZ CN gave a less significant invasion of organs, particularly the kidney compared to untreated animals. In conclusion, in this work were produced and characterized from the point of view of physical-chemical, drug nanocarriers containing azole antifungals. Among them, the FCZ associated with PEG-PLA NC, said prolonged blood circulation, was the most effective in increasing survival of immunosuppressed animals with disseminated candidiasis. This result is probably due to the ability of NC stealth of 200nm to alter the distribution of FCZ in the body, mainly due to its prolonged blood circulção as well as their ability to accumulate in infectious foci.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/2162
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