Desenvolvimento de géis contendo dispersões sólidas de rutina e seu emprego no tratamento de osteoartrite em modelo animal

dc.contributor.advisor1Marreto, Ricardo Neves
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6127043775208484
dc.contributor.referee1Taveira, Stephania Fleury
dc.contributor.referee2Silva, Luís Antônio Dantas
dc.contributor.referee3Briceno, Julio Cesar Colivet
dc.contributor.referee4Gelfuso, Guilherme Martins
dc.creatorCarvalho , Danilo Monteiro de
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/6365089502294779
dc.date.accessioned2026-07-13T18:29:15Z
dc.date.available2026-07-13T18:29:15Z
dc.date.issued2026-04-30
dc.description.abstractIntroduction: Osteoarthritis (OA) is characterized by chronic pain and long-term disability. Rutin (RTN) is a natural flavonoid with antioxidant and anti-inflammatory properties that represents a promising alternative to reduce the indiscriminate use of non-steroidal antiinflammatory drugs (NSAIDs) in the treatment of OA. However, its local administration is limited due to its physicochemical characteristics. The preparation of solid dispersions (SDs) of RTN associated with polymers and cyclodextrins by Hot Melt Extrusion (HME), followed by their use in obtaining supramolecular gels, can overcome these limitations and significantly improve the efficacy of RTN in the local treatment of OA. Objective: To develop supramolecular gels containing RTN SDs, obtained by HME, as well as to evaluate the effects of thermomechanical processing on the microstructural properties and in-vivo performance in an animal model with OA. Methods: For HME processing, mixtures composed of Soluplus® polymer (SLP), alphacyclodextrin (αCD), polyethylene glycol 400, and RTN were used. The obtained SDs were characterized by powder X-ray diffraction, differential scanning calorimetry, and thermogravimetry. The gels were then prepared in sodium acetate buffer (pH 5.0) by dispersing the SDs (HME gels) or, alternatively, by simply dispersing the individual constituents (MF gels). The gels were characterized in terms of morphology (macro and microscopic) and rheology, and their stability, in-vitro RTN release profile, and biological safety were duly evaluated by the HETCAM. The anti-inflammatory activity of RTN in the selected gels was studied in an inflammationinduced model in female Swiss albino mice (Mus musculus). Results: HME processing promoted the loss of the crystalline structure of RTN, favoring the formation of amorphous SDs, without flavonoid degradation. Rheological analysis showed that MF gels behaved as more viscous than elastic preparations (G’’ > G’), while HME gels, both PPR-HME (with αCD) and GM-HME (without αCD), were rigid and viscous, exhibiting higher and overlapping G’ and G’’ values, indicating a complex viscoelastic behavior, which was significantly more pronounced in the PPR-HME formulation. HME gels showed a greater in-vitro release of RTN when compared to MF gels. This effect can be attributed to the greater amount of molecularly dispersed flavonoid. HET-CAM results demonstrated that HME gels have no potential for skin irritation. HME gels reduced hyperalgesia and edema, consequently promoting a significant increase in locomotor activity in the animals. The GM-HME and PPR-HME gels exhibited very similar in vivo behavior, consistent with in vitro release studies. This lack of significant difference is possibly due to the low concentration of αCD in the PPR gel. Conclusion: The results showed that HME allowed the production of gels with rheological profiles distinct from those obtained by physical mixing, demonstrating efficacy in mitigating OA in mice and highlighting its therapeutic potentialeng
dc.description.resumoIntrodução: A osteoartrite (OA) é caracterizada por dor crônica e incapacidade a longo prazo. A rutina (RTN) é um flavonoide natural com propriedades antioxidantes e anti-inflamatórias que representa uma alternativa promissora para reduzir o uso indiscriminado de anti-inflamatórios não esteroidais (AINEs) no tratamento da OA. No entanto, a sua administração local é limitada por conta de suas características físico-químicas. O preparo de dispersões sólidas (SDs) de RTN associada à polímeros e ciclodextrinas por termoextrusão (hot melt extrusion, HME), seguida de seu emprego na obtenção de géis supramoleculares pode superar estas limitações e aprimorar significativamente a eficácia da RTN no tratamento local da OA. Objetivo: Desenvolver géis supramoleculares contendo SDs de RTN, obtidas por HME, bem como avaliar os efeitos do processamento termomecânico sobre as propriedades microestruturais e o desempenho in vivo em modelo animal com OA. Métodos: Para o processamento por HME foram utilizadas misturas compostas pelo polímero Soluplus® (SLP), alfa-ciclodextrina (αCD), polietilenoglicol 400 e RTN. As SDs obtidas foram caracterizadas por difração de raio-X em pó, calorimetria exploratória diferencial e termogravimetria. Os géis foram então preparados em tampão acetato de sódio (pH 5,0) dispersando as SDs (géis HME) ou, alternativamente, foram preparados pela simples dispersão dos constituintes individuais (géis MF). Foram caracterizados quanto à morfologia (macro e microscópica) e reologia, além de terem sua estabilidade, perfil de liberação in vitro de RTN e segurança biológica pelo ensaio HET-CAM devidamente avaliados. A atividade anti-inflamatória da RTN nos géis selecionados foi estudada em modelo de inflamação induzida em camundongos albinos suíços fêmeas (Mus musculus). Resultados: O processamento por HME promoveu perda da estrutura cristalina da RTN, favorecendo a formação de SDs amorfas, sem degradação do flavonoide. A análise reológica mostrou que os géis MF se comportaram como preparações mais viscosas do que elásticas (G’’ > G’), enquanto que os géis HME, tanto o PPR-HME (com αCD), quanto o GM-HME (sem αCD), apresentaramse como rígidos e viscosos, exibindo valores de G’ e G’’ maiores e sobrepostos, indicando um comportamento viscoelástico complexo, o qual se mostrou significativamente mais acentuado na formulação PPR-HME. Os géis HME apresentaram uma maior liberação in vitro de RTN quando comparados aos géis MF. Este efeito pode ser atribuído à maior quantidade do flavonoide disperso molecularmente. Os resultados de HET-CAM demonstraram que os géis HME não tem potencial de irritação cutânea. Os géis HME reduziram a hiperalgesia, o edema e como consequência, promoveram um aumento significativo na atividade locomotora dos animais. Os géis GM-HME e PPR-HME apresentaram um comportamento in vivo muito semelhante, consistente com os estudos de liberação in vitro. Essa ausência de diferença significativa decorre, possivelmente, da baixa concentração de αCD na matriz do gel PPR. Conclusão: Os resultados evidenciaram que a HME possibilitou a obtenção de géis com perfis reológicos distintos daqueles obtidos por mistura física, demonstrando eficácia na mitigação da OA em camundongos e destacando seu potencial terapêutico
dc.identifier.citationCARVALHO, Danilo Monteiro de. Desenvolvimento de géis contendo dispersões sólidas de rutina e seu emprego no tratamento de osteoartrite em modelo animal. 2026. [87] f. Tese (Doutorado em Ciências Farmacêuticas) - Faculdade de Farmácia, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2026.
dc.identifier.urihttps://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/15553
dc.languagePortuguêspor
dc.publisherUniversidade Federal de Goiáspor
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentFaculdade de Farmácia - FF (RMG)
dc.publisher.initialsUFGpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Ciências Farmacêuticas (FF)
dc.rightsAcesso Embargado
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectTermoextrusãopor
dc.subjectRutinapor
dc.subjectSoluplus®por
dc.subjectCiclodextrinapor
dc.subjectPoli(pseudo)rotaxanopor
dc.subjectHot-Melt Extrusioneng
dc.subjectRutineng
dc.subjectCyclodextrineng
dc.subjectSoluplus®eng
dc.subjectCyclodextrin-based poly(pseudo)rotaxaneseng
dc.subject.cnpqCIENCIAS DA SAUDE::FARMACIA
dc.titleDesenvolvimento de géis contendo dispersões sólidas de rutina e seu emprego no tratamento de osteoartrite em modelo animal
dc.title.alternativeDevelopment of gels containing rutin solid dispersion and their use in the treatment of osteoarthritis in an animal modeleng
dc.typeTese

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