Alternativas tecnológicas para aumentar a biodisponibilidade de anti-inflamatórios: gel mucoadesivo termorreversível e aplicação de sílica mesoporosa para amorfização

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dc.contributor.advisor-co1Nascimento, Thais Leite
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4065607913504134pt_BR
dc.contributor.advisor1Lima, Eliana Martins
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7248774319455970pt_BR
dc.contributor.referee1Lima, Eliana Martins
dc.contributor.referee2Alonso, Christian Gonçalves
dc.contributor.referee3Gil, Eric de Souza
dc.contributor.referee4Silva, Luís Antônio Dantas
dc.contributor.referee5Brito, Wesley de Almeida
dc.creatorAntonino, Rayane Santa Cruz Martins de Queiroz
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/0316323336948302pt_BR
dc.date.accessioned2020-09-04T12:13:38Z
dc.date.available2020-09-04T12:13:38Z
dc.date.issued2020-03-20
dc.description.abstractImproving the therapeutic response of drugs is one of the major goals of pharmaceutical technology. This large area of research and development uses multidisciplinary technologies and knowledge aimed at optimizing drug delivery systems. It seeks, for example, to reduce side effects with the application of nanoparticulate systems (Chung et al., 2019), to improve the reach of drugs in the central nervous system (CNS) through new delivery and administration systems (Qureshi et al., 2019), increase the delivery and therapeutic action of drugs by promoting longer drug contact time at the site of action, such as the development of mucoadhesive formulations for the treatment of inflamed mucous membranes (Léber et al., 2019). It also seeks to increase the bioavailability of drugs with low aqueous solubility by obtaining the amorphous form of the drug either through porous adsorbent systems, such as mesoporous silicas, but also to increase the stability of the amorphous form in relation to the storage time (Zůza et al., 2019). The search for better therapeutic efficacy of drugs was the main motivation for this research, using different technologies for the development of formulations with different therapeutic objectives and targets. The first part of this research aimed to develop a mucoadhesive in situ thermoreversible gel, capturing a corticosteroid for the treatment of mucous regions with inflammation. This first part produced three scientific publications that are organized as the first two chapters of this document and an annex. The second part of the research aimed to investigate the adsorbent role of mesoporous silica in two different drugs in terms of the tendency to crystallization, aiming beyond bioavailability to increase the physical stability of the systems and the impact of the drugs on the storage of the systems. Through the development of this study, a scientific article was produced presented in the third and last chapter of this document. In summary, the research developed during the PhD period is organized in two parts, in which: Chapter 01 - This chapter has mucoadhesion as its central theme, and constitutes a review of the literature published as a chapter in the book “Sciences applied to health products”, by the publisher of the State University of Goiás in 2019, ISBN 978-85-5582- 060-1 (annex 3). Strategies for the development of new mucoadhesive pharmaceutical forms, mucus and its function in the human body, the theories that analyze mucoadhesion, the mucoadhesive formulations already available and the techniques and assays used to quantify mucoadhesion were covered in this chapter. Chapter 02 - In this chapter we describe the development and characterization in vitro / in vivo of a mucoadhesive in situ gelling formulation using poloxamer 407 (Pluronic® F 127), a thermoreversible polymer, capturing budesonide (BUD), a potent corticosteroid used for treatment of a wide range of inflammatory diseases, including those that affect mucous membranes, such as in the gastrointestinal tract. This chapter was published in 2019 as an original article in the Journal of Controlled Release, entitled Thermoreversible mucoadhesive polymer-drug dispersion for sustained local delivery of budesonide to treat inflammatory disorders of the GI tract (appendix 4). The term with the approval by the ethics committee for the use of animals is attached (annex 1). Another publication, referring to oral pharmaceutical compositions of corticosteroids that gel in situ, was the production of a patent (annex 2). Patent filed and published at the United States Patent and Trademark Office, with international application under Patent Cooperation Treaty (PCT), WO 2018/193423 A1, 2018. This patent is the result of a partnership between the University and a pharmaceutical industry, Ferring Pharmaceuticals, established for the development of mucoadhesive pharmaceutical formulations. In turn, depending on the second part, which deals with technologies aimed at optimizing bioavailability and promoting greater stability using porous adsorbent systems, we have chapter 3. Chapter 03 - In this chapter, a method has been described to determine the monolayer loading capacity (MLC) of naproxen, a weak drug to amorphize, in mesoporous silica (MS). MS can be used as a carrier to stabilize the amorphous form of a drug. In addition, the impact of monolayer, pore filling and excess, on the physical stability of this system was studied and compared to ibuprofen, a strong drug to amorphize. Finally, we investigated the impact of drug loading on storage below and above the glass transition temperature (Tg), in particular with a focus on the amorphous (in) stability of the confined drug, for both drugs. Using Theoretical Functional Density Theory (DFT) and Molecular Dynamics ab initio (AIMD), the binding energies for the monolayer suggest that the monolayer is thermodynamically more favorable than the crystalline form, while the confined amorphous form is thermodynamically less favorable. This chapter was published as an original article in the International Journal of Pharmaceutics: X, in 2019 (Annex 5).por
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dc.description.resumoMelhorar a resposta terapêutica dos fármacos é um dos grandes objetivos da tecnologia farmacêutica. Esta grande área de pesquisa e desenvolvimento, utiliza-se de tecnologias e conhecimentos multidisciplinares voltados à otimização dos sistemas de liberação de fármacos. Busca-se, por exemplo diminuir os efeitos colaterais com aplicação de sistemas nanoparticulados (Chung et al., 2019), melhorar o alcance de fármacos no sistema nervoso central (SNC) através de novos sistemas de liberação e administração (Qureshi et al., 2019), aumentar a entrega e ação terapêutica de fármacos ao promover o maior tempo de contato do fármaco no local de ação, como o desenvolvimento de formulações mucoadesivas para tratamento de mucosas inflamadas (Léber et al., 2019). Busca-se ainda aumentar a biodisponibilidade de fármacos com baixa solubilidade aquosa obtendo a forma amorfa do fármaco seja por sistemas porosos adsorventes, como as sílicas mesoporosas, como também aumentar a estabilidade da forma amorfa em relação ao tempo de armazenamento (Zůza et al., 2019). A busca por melhor eficácia terapêutica de fármacos foi a grande motivação dessa pesquisa, empregando distintas tecnologias para desenvolvimento de formulações com diferentes objetivos e alvos terapêuticos. A primeira parte desta pesquisa teve como objetivo desenvolver um gel termorreversível in situ mucoadesivo, capturando um corticosteroide para o tratamento de regiões mucosas com um quadro de inflamação. Desta primeira parte foram produzidas três publicações científicas que estão organizadas como os dois primeiros capítulos desse documento e um anexo. Já a segunda parte da pesquisa teve como objetivo investigar o papel adsorvente da sílica mesoporosa em dois fármacos distintos quanto à tendência à cristalização, visando além da biodisponibilidade o aumento da estabilidade física dos sistemas e o impacto dos fármacos no armazenamento dos sistemas. Através do desenvolvimento deste estudo foi produzido um artigo científico apresentado no terceiro e último capítulo deste documento. Em síntese a pesquisa desenvolvida durante o período do doutorado está organizada em duas partes, nas quais: Capítulo 01 - Este capítulo tem como tema central a mucoadesão, e constitui uma revisão da literatura publicada como capítulo no livro “Ciências aplicadas a produtos para a saúde”, pela editora da Universidade Estadual de Goiás em 2019, ISBN 978-85-5582-060-1 (anexo 3). Estratégias de desenvolvimento de novas formas farmacêuticas mucoadesivas, o muco e sua função no corpo humano, as teorias que analisam a mucoadesão, as formulações mucoadesivas já disponíveis e as técnicas e ensaios utilizados para quantificar a mucoadesão foram abordados neste capítulo. Capítulo 02 – Neste capítulo descrevemos o desenvolvimento e a caracterização in vitro / in vivo de uma formulação gelificante in situ mucoadesiva usando poloxamer 407 (Pluronic® F 127), um polímero termorreversível, capturando budesonida (BUD), um potente corticosteróide usado para o tratamento de uma ampla gama de doenças inflamatórias, incluindo aqueles que afetam mucosas, como no trato gastrointestinal. Este capítulo foi publicado em 2019 como artigo original no periódico Journal of Controlled Release, intitulado Thermoreversible mucoadhesive polymer-drug dispersion for sustained local delivery of budesonide to treat inflammatory disorders of the GI tract (anexo 4). O termo com a aprovação pelo comitê de ética para uso de animais está anexo (anexo 1). Outra publicação, referente a composições farmacêuticas orais de corticosteroides que gelificam in situ, foi a produção de uma patente (anexo 2). Patente depositada e publicada no United States Patent and Trademark Office, com aplicação internacional sob Patent Cooperation Treaty (PCT), WO 2018/193423 A1, 2018. Esta patente é resultado de uma parceria entre a Universidade e uma indústria farmacêutica, Ferring Pharmaceuticals, estabelecida para o desenvolvimento de formulações farmacêuticas mucoadesivas. Por sua vez, consoante a segunda parte, que trata de tecnologias voltadas à otimização da biodisponibilidade e promover maior estabilidade utilizando sistemas porosos adsorventes, tem-se o capítulo 3. Capítulo 03 - Neste capítulo, foi descrito um método para determinar a capacidade de carga em monocamada (MLC) do naproxeno, fármaco fraco para amorfizar, em sílica mesoporosa (MS). MS pode ser usada como portador para estabilizar a forma amorfa de um fármaco. Além disso, o impacto da monocamada, preenchimento dos poros e excesso, na estabilidade física desse sistema foi estudado e comparado ao ibuprofeno, fármaco forte para amorfizar. Por fim, investigou-se o impacto da carga do fármaco no armazenamento abaixo e acima da temperatura de transição vítrea (Tg), em particular com foco na (in) estabilidade amorfa do fármaco confinado, para ambos os fármacos. Usando a Teoria do Densidade Funcional Teórica (DFT) e a Dinâmica Molecular ab initio (AIMD), as energias de ligação para a monocamada sugerem que a monocamada é termodinamicamente mais favorável do que a forma cristalina, enquanto que a forma amorfa confinada é termodinamicamente menos favorável. Este capítulo foi publicado na forma de artigo original na revista International Journal of Pharmaceutics: X, em 2019 (anexo 5).pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpt_BR
dc.identifier.citationANTONINO, R. S. C. M. Q. Alternativas tecnológicas para aumentar a biodisponibilidade de anti-inflamatórios: gel mucoadesivo termorreversível e aplicação de sílica mesoporosa para amorfização. 2020. 153 f. Tese (Doutorado em Ciências Farmacêuticas) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2020.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/10559
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Goiáspt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentFaculdade Farmácia - FF (RG)pt_BR
dc.publisher.initialsUFGpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Ciências Farmacêuticas (FF)pt_BR
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectMucoadesãopor
dc.subjectGel termorreversívelpor
dc.subjectBiodisponibilidadepor
dc.subjectAnti-inflamatóriospor
dc.subjectSílica mesoporosapor
dc.subjectMucoadhesioneng
dc.subjectThermoreversible gelpor
dc.subjectBioavailabilitypor
dc.subjectAnti-inflammatoriespor
dc.subjectMesoporous silicapor
dc.subject.cnpqCIENCIAS DA SAUDE::FARMACIApt_BR
dc.titleAlternativas tecnológicas para aumentar a biodisponibilidade de anti-inflamatórios: gel mucoadesivo termorreversível e aplicação de sílica mesoporosa para amorfizaçãopt_BR
dc.title.alternativeTechnological alternatives to increase the bioavailability of anti-inflammatory drugs: thermoreversible mucoadhesive gel and application of mesoporous silica for amorphizationeng
dc.typeTesept_BR

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