Exportação concluída — 

Avaliação tecnológica e biológica de formulações promissoras para o tratamento da malária

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Maciel, Tamara Ramos
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:/26339/001300000vhp3
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Santa Maria
Brasil
Desenvolvimento e Avaliação de Produtos Farmacêuticos
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/1/32440
Resumo: Malaria is an inflammatory disease that affects millions of people worldwide. Our research group has been devoted to the development and evaluation of nanocapsules containing antimalarial drugs for disease treatment, yielding promising outcomes. Nanoencapsulation of quinine has demonstrated increased survival rates in P. berghei- infected animals, extended residence time of quinine in blood circulation, and mitigated adverse effects on male and female reproductive systems compared to its free form. Cationic nanocapsules coated with Eudragit®RS100 (EUD) and containing quinine exhibited enhanced survival rates and greater parasitemia suppression. Combining quinine with curcumin in nanocapsules reduced parasitemia in vitro and minimized toxic effects on C. elegans. Thus, our overarching objective was to develop and characterize polymeric nanocapsule formulations and assess their in vivo biological and toxicological activity for malaria treatment. Considering potential combination therapy, drug interactions were evaluated through pharmacokinetic modeling based on chloroquine (CQ) and colchicine (CC) physiology. As both drugs undergo CYP450 metabolism, particularly by CYP3A4, we investigated their interactions, finding no significant interactions for both enzymes. Subsequently, nanocapsules for co- encapsulation of CQ and CC were developed. An analytical methodology for drug quantification was established, proving selective, reproducible, linear, precise, accurate, and robust. Thermal compatibility between drugs and excipients for nanocapsule suspension preparation was confirmed, followed by the development and characterization of stable formulations exhibiting typical EUD characteristics over 90 days. In vitro drug release followed a bi-exponential model. The CQ and CC formulations showed no acute toxicity in vivo. Further, cationic nanocapsules containing CC were developed and characterized using factor analysis, yielding eight formulations, with NC7 selected for biological evaluation. Pharmacokinetics in female Wistar rats demonstrated improved parameters compared to free drugs, such as increased plasma and blood exposure, reduced elimination, and prolonged retention in the central compartment, crucial for prolonged parasite exposure. Collectively, these findings highlight the technological and biological potential of CC-containing cationic nanocapsule suspensions.
id UFSM_c32ab613745ef286477dfbfa3acd07db
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsm.br:1/32440
network_acronym_str UFSM
network_name_str Manancial - Repositório Digital da UFSM
repository_id_str
spelling Avaliação tecnológica e biológica de formulações promissoras para o tratamento da maláriaTechnological and biological evaluation of promising formulations for the treatment of malariaCloroquinaColchicinaNanocápsulasMaláriaFarmacocinéticaChloroquineColchicineNanocapsulesCNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::FARMACIAMalaria is an inflammatory disease that affects millions of people worldwide. Our research group has been devoted to the development and evaluation of nanocapsules containing antimalarial drugs for disease treatment, yielding promising outcomes. Nanoencapsulation of quinine has demonstrated increased survival rates in P. berghei- infected animals, extended residence time of quinine in blood circulation, and mitigated adverse effects on male and female reproductive systems compared to its free form. Cationic nanocapsules coated with Eudragit®RS100 (EUD) and containing quinine exhibited enhanced survival rates and greater parasitemia suppression. Combining quinine with curcumin in nanocapsules reduced parasitemia in vitro and minimized toxic effects on C. elegans. Thus, our overarching objective was to develop and characterize polymeric nanocapsule formulations and assess their in vivo biological and toxicological activity for malaria treatment. Considering potential combination therapy, drug interactions were evaluated through pharmacokinetic modeling based on chloroquine (CQ) and colchicine (CC) physiology. As both drugs undergo CYP450 metabolism, particularly by CYP3A4, we investigated their interactions, finding no significant interactions for both enzymes. Subsequently, nanocapsules for co- encapsulation of CQ and CC were developed. An analytical methodology for drug quantification was established, proving selective, reproducible, linear, precise, accurate, and robust. Thermal compatibility between drugs and excipients for nanocapsule suspension preparation was confirmed, followed by the development and characterization of stable formulations exhibiting typical EUD characteristics over 90 days. In vitro drug release followed a bi-exponential model. The CQ and CC formulations showed no acute toxicity in vivo. Further, cationic nanocapsules containing CC were developed and characterized using factor analysis, yielding eight formulations, with NC7 selected for biological evaluation. Pharmacokinetics in female Wistar rats demonstrated improved parameters compared to free drugs, such as increased plasma and blood exposure, reduced elimination, and prolonged retention in the central compartment, crucial for prolonged parasite exposure. Collectively, these findings highlight the technological and biological potential of CC-containing cationic nanocapsule suspensions.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESA malária é uma doença inflamatória que afeta milhões de pessoas em todo o mundo. Nosso grupo de pesquisa tem se dedicado ao desenvolvimento e avaliação de nanocápsulas contendo medicamentos antimaláricos para o tratamento da doença, os quais têm demonstrado resultados promissores; a nanoencapsulação da quinina aumentou as taxas de sobrevivência em animais infectados com P. berghei, aumentou o tempo de permanência da quinina na circulação sanguínea e reduziu os efeitos nocivos do fármaco nos sistemas reprodutivos femininos e masculinos, em comparação com a livre. Nanocápsulas catiônicas contendo quinina revestidas com Eudragit®RS100 (EUD) destacaram-se pelo aumento das taxas de sobrevivência e pela maior supressão da parasitemia. A associação da quinina com curcumina em nanocápsulas resultou na redução da parasitemia in vitro e minimizou os efeitos tóxicos em C. elegans. Portanto, o objetivo geral deste trabalho foi desenvolver e caracterizar formulações de nanocápsulas poliméricas, bem como avaliar a atividade biológica e toxicológica in vivo dessas formulações, para o tratamento da malária. Visando uma possível terapia combinada, realizamos uma avaliação das interações medicamentosas através de modelagem farmacocinética baseada na fisiologia da cloroquina (CQ) e colchicina (CC). Como ambos os fármacos sofrem metabolismo pelo CYP450, especialmente pelo CYP3A4, investigamos suas interações. As simulações não indicaram interações entre os fármacos para ambas as enzimas. Posteriormente, desenvolvemos nanocápsulas para co-encapsulação de CQ e CC. Inicialmente, estabelecemos uma metodologia analítica para quantificação dos fármacos. O método mostrou-se seletivo, reprodutível, linear, preciso, exato e robusto. Em seguida, avaliamos a compatibilidade térmica entre os fármacos e excipientes para preparação da suspensão de nanocápsulas, comprovando a compatibilidade realizamos o desenvolvimento e caracterização das suspensões de nanocápsulas. As formulações foram estáveis ao longo de 90 dias, exibindo características típicas de formulações com EUD. A liberação de fármacos in vitro seguiu um modelo biexponencial. A formulação contendo CQ e CC não demonstrou toxicidade aguda in vivo. Na próxima etapa, desenvolvemos e caracterizamos nanocápsulas catiônicas contendo CC utilizando uma análise fatorial. O planejamento fatorial gerou oito formulações diferentes, das quais a NC7 foi selecionada para avaliação biológica. A farmacocinética foi realizada em ratos Wistar fêmeas. A nanoencapsulação da CC demonstrou melhorar os parâmetros farmacocinéticos em comparação ao fármaco livre, como por exemplo, aumentou a exposição do fármaco em plasma e sangue, reduziu a eliminação e o fármaco se manteve mais no compartimento central, o que é muito importante no contexto da malária, visto que o fármaco permanece mais tempo em contato com o parasita. Em conjunto, esses resultados demonstram o potencial tecnológico e biológico da suspensão de NCs catiônicas contendo CC.Universidade Federal de Santa MariaBrasilDesenvolvimento e Avaliação de Produtos FarmacêuticosUFSMPrograma de Pós-Graduação em Ciências FarmacêuticasCentro de Ciências da SaúdeHaas, Sandra Elisahttp://lattes.cnpq.br/9814152155074530Diniz, AndréaAraújo, Bibiana Verlindo deCruz, LetíciaBrucker, NataliaMaciel, Tamara Ramos2024-07-24T12:30:44Z2024-07-24T12:30:44Z2024-04-30info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/32440ark:/26339/001300000vhp3porAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2024-07-24T12:30:44Zoai:repositorio.ufsm.br:1/32440Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/PUBhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.com||manancial@ufsm.bropendoar:2024-07-24T12:30:44Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false
dc.title.none.fl_str_mv Avaliação tecnológica e biológica de formulações promissoras para o tratamento da malária
Technological and biological evaluation of promising formulations for the treatment of malaria
title Avaliação tecnológica e biológica de formulações promissoras para o tratamento da malária
spellingShingle Avaliação tecnológica e biológica de formulações promissoras para o tratamento da malária
Maciel, Tamara Ramos
Cloroquina
Colchicina
Nanocápsulas
Malária
Farmacocinética
Chloroquine
Colchicine
Nanocapsules
CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::FARMACIA
title_short Avaliação tecnológica e biológica de formulações promissoras para o tratamento da malária
title_full Avaliação tecnológica e biológica de formulações promissoras para o tratamento da malária
title_fullStr Avaliação tecnológica e biológica de formulações promissoras para o tratamento da malária
title_full_unstemmed Avaliação tecnológica e biológica de formulações promissoras para o tratamento da malária
title_sort Avaliação tecnológica e biológica de formulações promissoras para o tratamento da malária
author Maciel, Tamara Ramos
author_facet Maciel, Tamara Ramos
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Haas, Sandra Elisa
http://lattes.cnpq.br/9814152155074530
Diniz, Andréa
Araújo, Bibiana Verlindo de
Cruz, Letícia
Brucker, Natalia
dc.contributor.author.fl_str_mv Maciel, Tamara Ramos
dc.subject.por.fl_str_mv Cloroquina
Colchicina
Nanocápsulas
Malária
Farmacocinética
Chloroquine
Colchicine
Nanocapsules
CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::FARMACIA
topic Cloroquina
Colchicina
Nanocápsulas
Malária
Farmacocinética
Chloroquine
Colchicine
Nanocapsules
CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::FARMACIA
description Malaria is an inflammatory disease that affects millions of people worldwide. Our research group has been devoted to the development and evaluation of nanocapsules containing antimalarial drugs for disease treatment, yielding promising outcomes. Nanoencapsulation of quinine has demonstrated increased survival rates in P. berghei- infected animals, extended residence time of quinine in blood circulation, and mitigated adverse effects on male and female reproductive systems compared to its free form. Cationic nanocapsules coated with Eudragit®RS100 (EUD) and containing quinine exhibited enhanced survival rates and greater parasitemia suppression. Combining quinine with curcumin in nanocapsules reduced parasitemia in vitro and minimized toxic effects on C. elegans. Thus, our overarching objective was to develop and characterize polymeric nanocapsule formulations and assess their in vivo biological and toxicological activity for malaria treatment. Considering potential combination therapy, drug interactions were evaluated through pharmacokinetic modeling based on chloroquine (CQ) and colchicine (CC) physiology. As both drugs undergo CYP450 metabolism, particularly by CYP3A4, we investigated their interactions, finding no significant interactions for both enzymes. Subsequently, nanocapsules for co- encapsulation of CQ and CC were developed. An analytical methodology for drug quantification was established, proving selective, reproducible, linear, precise, accurate, and robust. Thermal compatibility between drugs and excipients for nanocapsule suspension preparation was confirmed, followed by the development and characterization of stable formulations exhibiting typical EUD characteristics over 90 days. In vitro drug release followed a bi-exponential model. The CQ and CC formulations showed no acute toxicity in vivo. Further, cationic nanocapsules containing CC were developed and characterized using factor analysis, yielding eight formulations, with NC7 selected for biological evaluation. Pharmacokinetics in female Wistar rats demonstrated improved parameters compared to free drugs, such as increased plasma and blood exposure, reduced elimination, and prolonged retention in the central compartment, crucial for prolonged parasite exposure. Collectively, these findings highlight the technological and biological potential of CC-containing cationic nanocapsule suspensions.
publishDate 2024
dc.date.none.fl_str_mv 2024-07-24T12:30:44Z
2024-07-24T12:30:44Z
2024-04-30
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/1/32440
dc.identifier.dark.fl_str_mv ark:/26339/001300000vhp3
url http://repositorio.ufsm.br/handle/1/32440
identifier_str_mv ark:/26339/001300000vhp3
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
Desenvolvimento e Avaliação de Produtos Farmacêuticos
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas
Centro de Ciências da Saúde
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Maria
Brasil
Desenvolvimento e Avaliação de Produtos Farmacêuticos
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_ 1847153315344809984