Desenvolvimento e avaliação biológica de hidrogel contendo nanocápsulas de óleo de romã e silibinina para o tratamento de danos inflamatórios cutâneos causados pela radiação ultravioleta

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2017
Autor(a) principal: Marchiori, Marila Crivellaro Lay
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
dARK ID: ark:/26339/001300000wb4s
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Santa Maria
Brasil
Farmacologia
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas
Centro de Ciências da Saúde
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/18658
Resumo: Silibinin (SB) is a flavonoid extracted from the plant Silybum marianum that has been studied as an active substance to protect the skin against damage ultraviolet-induced. Its limited solubility and bioavailability impairs its biological effects on different tissues. Pomegranate (Punica granatum) oil (PO) is considered a potent natural antioxidant. The nanotechnology has provided numerous benefits such as: modulation of the skin permeation/penetration/retention of active substance and sustained release. Then, the purpose of this study was to develop, for the first time, nanocapsule with PO as the oil core for SB encapsulation (NCSB), to evaluate its in vitro antioxidant capacity, to verify its in vitro cytotoxicity in human lines, to incorporate the suspensions in gellan gum hydrogels, to evaluate its anti-inflammatory effect in a model of ear edema induced by UVB radiation in mice and to study the SB permeation in excised human skin. NCSB presented mean diameter of 160 nm, polydispersity index below 0.1, negative zeta potential, pH around 5.6, SB content close to the theoretical value (1 mg/mL) and encapsulation efficiency greater than 96 %. Similar results were obtained for the formulation without SB (NCPO). These characteristics were maintained for 30 days under storage at 4°C. The nanoencapsulation controlled the SB release at least 10 times when compared to the methanolic solution, fitting to a first-order kinetics. NCSB demonstrate antioxidant capacity statistically greater than the free SB. Cell viability (by MTT test), genotoxicity and protein carbonylation showed that the nanocapsule suspensions were non-toxic to human monocytes and lymphocytes. NCSB and SB did not cause cytotoxicity in keratinocytes, whereas NCPO caused a significant decrease in viability. Fibroblasts were more sensitive than keratinocytes to nanocapsules and free compounds presence. The hydrogels presented adequate pH value (5.6-5.9) and SB content around 1 mg/g. The in vitro release has demonstrated that nanocapsules decreased the SB retention in the semisolid formulation. The in vivo experiment demonstrated that the formulations containing SB or NCSB were effective in reducing mouse ear edema and leukocyte infiltration for 24 hours. After 48 hours, only hydrogels containing NCSB, NCPO or association between free SBPO demonstrated antiedemogenic effect, as well as the positive control (silver sulfadiazine 1% hydrogel). After 72 hours, the hydrogel containing NCPO still showed a small antiedemogenic activity. The hydrogel containing NCSB provided higher SB retention on the skin, especially in the stratum corneum and epidermis than the semisolid containing free SB. Thus, it can be concluded that the formulations developed are promising for the treatment of skin damage UVB-induced, to modulate the cutaneous SB distribution in the layers of interest and are safe for keratinocytes and blood mononuclear cells, which are toxicity biomarkers.
id UFSM_44f9f7111ef76b1abf3526f3013ba18b
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsm.br:1/18658
network_acronym_str UFSM
network_name_str Manancial - Repositório Digital da UFSM
repository_id_str
spelling Desenvolvimento e avaliação biológica de hidrogel contendo nanocápsulas de óleo de romã e silibinina para o tratamento de danos inflamatórios cutâneos causados pela radiação ultravioletaDevelopment and biological evaluation of hydrogel containing silibinin-loaded pomegranate oil based nanocapsules for the treatment of skin inflammatory damage ultraviolet radiation-inducedNanocápsulasHidrogelSilimarinaPeleAção anti-inflamatóriaNanocapsulesHydrogelSilymarinSkinAnti-inflammatoryCNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::FARMACIASilibinin (SB) is a flavonoid extracted from the plant Silybum marianum that has been studied as an active substance to protect the skin against damage ultraviolet-induced. Its limited solubility and bioavailability impairs its biological effects on different tissues. Pomegranate (Punica granatum) oil (PO) is considered a potent natural antioxidant. The nanotechnology has provided numerous benefits such as: modulation of the skin permeation/penetration/retention of active substance and sustained release. Then, the purpose of this study was to develop, for the first time, nanocapsule with PO as the oil core for SB encapsulation (NCSB), to evaluate its in vitro antioxidant capacity, to verify its in vitro cytotoxicity in human lines, to incorporate the suspensions in gellan gum hydrogels, to evaluate its anti-inflammatory effect in a model of ear edema induced by UVB radiation in mice and to study the SB permeation in excised human skin. NCSB presented mean diameter of 160 nm, polydispersity index below 0.1, negative zeta potential, pH around 5.6, SB content close to the theoretical value (1 mg/mL) and encapsulation efficiency greater than 96 %. Similar results were obtained for the formulation without SB (NCPO). These characteristics were maintained for 30 days under storage at 4°C. The nanoencapsulation controlled the SB release at least 10 times when compared to the methanolic solution, fitting to a first-order kinetics. NCSB demonstrate antioxidant capacity statistically greater than the free SB. Cell viability (by MTT test), genotoxicity and protein carbonylation showed that the nanocapsule suspensions were non-toxic to human monocytes and lymphocytes. NCSB and SB did not cause cytotoxicity in keratinocytes, whereas NCPO caused a significant decrease in viability. Fibroblasts were more sensitive than keratinocytes to nanocapsules and free compounds presence. The hydrogels presented adequate pH value (5.6-5.9) and SB content around 1 mg/g. The in vitro release has demonstrated that nanocapsules decreased the SB retention in the semisolid formulation. The in vivo experiment demonstrated that the formulations containing SB or NCSB were effective in reducing mouse ear edema and leukocyte infiltration for 24 hours. After 48 hours, only hydrogels containing NCSB, NCPO or association between free SBPO demonstrated antiedemogenic effect, as well as the positive control (silver sulfadiazine 1% hydrogel). After 72 hours, the hydrogel containing NCPO still showed a small antiedemogenic activity. The hydrogel containing NCSB provided higher SB retention on the skin, especially in the stratum corneum and epidermis than the semisolid containing free SB. Thus, it can be concluded that the formulations developed are promising for the treatment of skin damage UVB-induced, to modulate the cutaneous SB distribution in the layers of interest and are safe for keratinocytes and blood mononuclear cells, which are toxicity biomarkers.A silibinina (SB) é um flavonoide extraído da planta Silybum marianum que tem sido estudado como ativo na proteção da pele frente a danos causados pelos raios ultravioletas. Sua limitada solubilidade e biodisponibilidade prejudicam seus efeitos biológicos em diversos tecidos. O óleo de romã (Punica granatum) é considerado um potente antioxidante natural. A nanotecnologia, no âmbito da aplicação tópica, tem proporcionado inúmeros benefícios, tais como: modulação da permeação/penetração/retenção de substâncias no tecido cutâneo e liberação sustentada. Dessa forma, esse trabalho, visou a desenvolver suspensões de nanocápsulas contendo óleo de romã como núcleo oleoso e SB como substância ativa (NCSB), avaliar sua capacidade antioxidante in vitro, verificar sua citotoxicidade em linhagens humanas, incorporar as suspensões em hidrogéis de goma gelana (HG-NCSB), avaliar seu efeito anti-inflamatório em um modelo de edema de orelha induzido por radiação UVB em camundongos e estudar a permeação da SB em pele humana. As nanocápsulas apresentaram tamanho médio de 160 nm, índice de polidispersão abaixo de 0,1, potencial zeta negativo, pH em torno de 5,6, teor de SB próximo ao valor teórico (1 mg/mL) e eficiência de encapsulação maior que 96%. Resultados semelhantes foram obtidos para a formulação sem SB (NCOR). Essas características se mantiveram ao longo de 30 dias de armazenamento à 4°C. As nanocápsulas controlaram a liberação da SB em pelo menos 10 vezes em comparação com a solução metanólica, seguindo cinética de primeira ordem. A capacidade antioxidante da SB nanoestruturada foi estatisticamente superior à forma livre. A viabilidade celular (pelo teste do MTT), os resultados de genotoxicidade e carbonilação proteica apontaram que NCSB e NCOR não foram tóxicas para monócitos e linfócitos humanos. NCSB e SB livre não causaram citotoxicidade nos queratinócitos, enquanto NCOR causou queda significativa na viabilidade. Os fibroblastos foram mais sensíveis à presença das formulações e dos compostos livres. Os hidrogéis apresentaram valores de pH adequados para aplicação cutânea (5,6-5,9) e teor de SB em torno de 1 mg/g. A liberação in vitro demonstrou que as nanocápsulas diminuem a retenção de SB na formulação semissólida. O experimento in vivo demonstrou que as formulações contendo os ativos livres ou nanoencapsulados foram eficazes na redução do edema da orelha de camundongos e infiltração de leucócitos em 24 horas. Em 48 horas, apenas os hidrogéis contendo NCSB, NCOR ou a mistura SBOR livres demonstraram efeito antiedemogênico, bem como o controle positivo (hidrogel com 1% de sulfadiazina de prata). Em 72 horas, o hidrogel contendo NCOR ainda apresentava uma pequena atividade. No experimento de permeação cutânea, o hidrogel contendo NCSB proporcionou maior retenção de SB na pele, especialmente no estrato córneo e epiderme, do que o semissólido contendo SB livre. Assim, pode-se concluir que as formulações desenvolvidas são promissoras no tratamento de danos cutâneos induzidos por UVB, modulam a distribuição cutânea da SB nas camadas de interesse, além de serem seguras para os queratinócitos e células mononucleadas sanguíneas, as quais são biomarcadores de toxicidade.Universidade Federal de Santa MariaBrasilFarmacologiaUFSMPrograma de Pós-Graduação em Ciências FarmacêuticasCentro de Ciências da SaúdeCruz, Letíciahttp://lattes.cnpq.br/3095970241017527Librelotto, Daniele Rubert Nogueirahttp://lattes.cnpq.br/1940490517223751Zimmermann, Estevan Sonegohttp://lattes.cnpq.br/5991779694360810Guerreiro, Irene Clemes Kulkamphttp://lattes.cnpq.br/9385103078887175Beck, Ruy Carlos Ruverhttp://lattes.cnpq.br/5548361916821654Marchiori, Marila Crivellaro Lay2019-10-23T19:29:55Z2019-10-23T19:29:55Z2017-07-26info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/18658ark:/26339/001300000wb4sporAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2022-08-19T14:51:13Zoai:repositorio.ufsm.br:1/18658Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/PUBhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.com||manancial@ufsm.bropendoar:2022-08-19T14:51:13Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false
dc.title.none.fl_str_mv Desenvolvimento e avaliação biológica de hidrogel contendo nanocápsulas de óleo de romã e silibinina para o tratamento de danos inflamatórios cutâneos causados pela radiação ultravioleta
Development and biological evaluation of hydrogel containing silibinin-loaded pomegranate oil based nanocapsules for the treatment of skin inflammatory damage ultraviolet radiation-induced
title Desenvolvimento e avaliação biológica de hidrogel contendo nanocápsulas de óleo de romã e silibinina para o tratamento de danos inflamatórios cutâneos causados pela radiação ultravioleta
spellingShingle Desenvolvimento e avaliação biológica de hidrogel contendo nanocápsulas de óleo de romã e silibinina para o tratamento de danos inflamatórios cutâneos causados pela radiação ultravioleta
Marchiori, Marila Crivellaro Lay
Nanocápsulas
Hidrogel
Silimarina
Pele
Ação anti-inflamatória
Nanocapsules
Hydrogel
Silymarin
Skin
Anti-inflammatory
CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::FARMACIA
title_short Desenvolvimento e avaliação biológica de hidrogel contendo nanocápsulas de óleo de romã e silibinina para o tratamento de danos inflamatórios cutâneos causados pela radiação ultravioleta
title_full Desenvolvimento e avaliação biológica de hidrogel contendo nanocápsulas de óleo de romã e silibinina para o tratamento de danos inflamatórios cutâneos causados pela radiação ultravioleta
title_fullStr Desenvolvimento e avaliação biológica de hidrogel contendo nanocápsulas de óleo de romã e silibinina para o tratamento de danos inflamatórios cutâneos causados pela radiação ultravioleta
title_full_unstemmed Desenvolvimento e avaliação biológica de hidrogel contendo nanocápsulas de óleo de romã e silibinina para o tratamento de danos inflamatórios cutâneos causados pela radiação ultravioleta
title_sort Desenvolvimento e avaliação biológica de hidrogel contendo nanocápsulas de óleo de romã e silibinina para o tratamento de danos inflamatórios cutâneos causados pela radiação ultravioleta
author Marchiori, Marila Crivellaro Lay
author_facet Marchiori, Marila Crivellaro Lay
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Cruz, Letícia
http://lattes.cnpq.br/3095970241017527
Librelotto, Daniele Rubert Nogueira
http://lattes.cnpq.br/1940490517223751
Zimmermann, Estevan Sonego
http://lattes.cnpq.br/5991779694360810
Guerreiro, Irene Clemes Kulkamp
http://lattes.cnpq.br/9385103078887175
Beck, Ruy Carlos Ruver
http://lattes.cnpq.br/5548361916821654
dc.contributor.author.fl_str_mv Marchiori, Marila Crivellaro Lay
dc.subject.por.fl_str_mv Nanocápsulas
Hidrogel
Silimarina
Pele
Ação anti-inflamatória
Nanocapsules
Hydrogel
Silymarin
Skin
Anti-inflammatory
CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::FARMACIA
topic Nanocápsulas
Hidrogel
Silimarina
Pele
Ação anti-inflamatória
Nanocapsules
Hydrogel
Silymarin
Skin
Anti-inflammatory
CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::FARMACIA
description Silibinin (SB) is a flavonoid extracted from the plant Silybum marianum that has been studied as an active substance to protect the skin against damage ultraviolet-induced. Its limited solubility and bioavailability impairs its biological effects on different tissues. Pomegranate (Punica granatum) oil (PO) is considered a potent natural antioxidant. The nanotechnology has provided numerous benefits such as: modulation of the skin permeation/penetration/retention of active substance and sustained release. Then, the purpose of this study was to develop, for the first time, nanocapsule with PO as the oil core for SB encapsulation (NCSB), to evaluate its in vitro antioxidant capacity, to verify its in vitro cytotoxicity in human lines, to incorporate the suspensions in gellan gum hydrogels, to evaluate its anti-inflammatory effect in a model of ear edema induced by UVB radiation in mice and to study the SB permeation in excised human skin. NCSB presented mean diameter of 160 nm, polydispersity index below 0.1, negative zeta potential, pH around 5.6, SB content close to the theoretical value (1 mg/mL) and encapsulation efficiency greater than 96 %. Similar results were obtained for the formulation without SB (NCPO). These characteristics were maintained for 30 days under storage at 4°C. The nanoencapsulation controlled the SB release at least 10 times when compared to the methanolic solution, fitting to a first-order kinetics. NCSB demonstrate antioxidant capacity statistically greater than the free SB. Cell viability (by MTT test), genotoxicity and protein carbonylation showed that the nanocapsule suspensions were non-toxic to human monocytes and lymphocytes. NCSB and SB did not cause cytotoxicity in keratinocytes, whereas NCPO caused a significant decrease in viability. Fibroblasts were more sensitive than keratinocytes to nanocapsules and free compounds presence. The hydrogels presented adequate pH value (5.6-5.9) and SB content around 1 mg/g. The in vitro release has demonstrated that nanocapsules decreased the SB retention in the semisolid formulation. The in vivo experiment demonstrated that the formulations containing SB or NCSB were effective in reducing mouse ear edema and leukocyte infiltration for 24 hours. After 48 hours, only hydrogels containing NCSB, NCPO or association between free SBPO demonstrated antiedemogenic effect, as well as the positive control (silver sulfadiazine 1% hydrogel). After 72 hours, the hydrogel containing NCPO still showed a small antiedemogenic activity. The hydrogel containing NCSB provided higher SB retention on the skin, especially in the stratum corneum and epidermis than the semisolid containing free SB. Thus, it can be concluded that the formulations developed are promising for the treatment of skin damage UVB-induced, to modulate the cutaneous SB distribution in the layers of interest and are safe for keratinocytes and blood mononuclear cells, which are toxicity biomarkers.
publishDate 2017
dc.date.none.fl_str_mv 2017-07-26
2019-10-23T19:29:55Z
2019-10-23T19:29:55Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://repositorio.ufsm.br/handle/1/18658
dc.identifier.dark.fl_str_mv ark:/26339/001300000wb4s
url http://repositorio.ufsm.br/handle/1/18658
identifier_str_mv ark:/26339/001300000wb4s
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Maria
Brasil
Farmacologia
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas
Centro de Ciências da Saúde
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Maria
Brasil
Farmacologia
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas
Centro de Ciências da Saúde
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Manancial - Repositório Digital da UFSM
instname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron:UFSM
instname_str Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron_str UFSM
institution UFSM
reponame_str Manancial - Repositório Digital da UFSM
collection Manancial - Repositório Digital da UFSM
repository.name.fl_str_mv Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
repository.mail.fl_str_mv atendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.com||manancial@ufsm.br
_version_ 1847153455797370880