Encapsulação da vitamina c em lipossomas para o tratamento do envelhecimento cutâneo: desenvolvimento tecnológico, analítico e avaliação da performance biológica in vitro em modelos de permeação cutânea e em linhagens celulares de queratinócitos e fibroblastos

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dc.contributor.advisor1Lima, Eliana Martins
dc.contributor.advisor1Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4762253A1por
dc.contributor.referee1Lima, Eliana Martins
dc.contributor.referee2Guillo, Lidia Andreu
dc.contributor.referee3Torres, Ieda Maria Sapateiro
dc.contributor.referee4Anjos, Jorge Luiz Vieira dos
dc.contributor.referee5Diniz, Danielle Guimarães Almeida
dc.creatorMaione-Silva, Lorena
dc.creator.Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4233493H9por
dc.date.accessioned2016-10-18T16:43:26Z
dc.date.issued2016-02-29
dc.description.abstractSkin aging involves events that lead to the reduction of its structural integrity and loss of biological functions. The reactive oxygen species (ROS) are potentially able to generate damage of tissues and are related with the cutaneous photoaging. Antioxidant molecules like vitamin C (VC) are capable of fighting these ROS. Besides, VC acts in the synthesis of collagen in the skin, the primary protein responsible for supporting its connective tissues. However, beneficial skin effects are only obtained when the VC is applied topically. In this work, liposomes containing VC for topical administration were developed and characterized. For quantification of VC in different matrixes, including pharmaceutical products, cosmetics, and porcine ear skin, a quantitative analytical method was developed and validated by high performance liquid chromatography with diode array detection (HPLC-DAD) using ion-pair reversed phase. The developed analytical method was capable of quantifying VC without the interference of the various components of the pharmaceutical formulations and the endogenous compounds of the biological matrix. The diluent chosen to extract and dilute VC was a mixture of water and methanol (4:1, v/v) acidified to pH 3.0 with phosphoric acid, with additional 0.02% sodium thiosulfate. This diluent was the most efficient to stabilize VC compared with other pH conditions and compositions, maintaining the amount of VC close to 100% after 10 days at 4°C. In this way, a method for quantification of VC that could be widely used by pharmaceutical companies and research laboratories was developed. It was precise and accurate in the evaluation of the content of VC in biological matrixes and different pharmaceutical formulations, making it advantageous towards other methods. Liposomes with VC were prepared by dehydration-rehydration vesicles method (DRV). Liposomes containing phosphatidylcholine (PC) or a mixture of PC and cholesterol and other electrically charged lipids were prepared, and liposomes with positive, negative and neutral charges were obtained. All formulations presented mean size inferior to 200 nm and low polydispersity index (<0.2). Encapsulation efficiency of VC was directly influenced by the amount of liposomes that were formed. In skin permeation studies, the association of VC in the liposomes only allowed greater retention in the dermis when negatively charged liposomes were used. After 6 hours, the application of this formulation promoted high skin retention of VC, with an accumulation of 37.9 ± 12.02 μg/cm2 and 73.95± 23.23 μg/cm2 in the epidermis and dermis, respectively. Liposomes were capable of increasing the flow of VC through the skin. The presence of cholesterol and negative charge in the liposomes promoted an increase in VC flow of 4 and 7 times, respectively, when compared to free drug (FD). The interaction of liposomes with live biological membranes was simulated in keratinocytes (HaCat) and fibroblasts (3T3) through the analysis of cell internalization of liposomes. For this assay, during the preparation of liposomes, fluorescent lipids were used to label the lipid membrane (coumarin and rhodamine). After treatment, the groups treated with negatively charged liposomal formulation presented superior fluorescence than the groups treated with other formulations and control, suggesting a higher interaction between the negatively charged liposomes and keratinocytes and fibroblasts. Thus, this negatively charged formulation was compared with free VC in the cell regeneration of keratinocytes after exposure to UVA radiation and in the production of collagen type I in fibroblasts. In both cases, the beneficial effect was only observed when VC was encapsulated in the liposomes. Therefore, the technological development of a liposomal formulation containing VC generated a formulation with a stability of at least 30 days and with characteristics that favored its retention and skin flow. Besides, the encapsulation of VC in negatively charged liposomes promoted an enhancement in the efficacy of regeneration of keratinocytes and the synthesis of collagen in fibroblasts.eng
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dc.description.resumoO envelhecimento da pele envolve eventos que levam à redução da integridade estrutural e perda das suas funções biológicas. As espécies reativas de oxigênio (EROs) são potencialmente capazes de gerar danos teciduais e estão relacionadas com o fotoenvelhecimento cutâneo. Moléculas antioxidantes como a vitamina C (VC) são capazes de combater estes compostos. Além disso, a VC atua na síntese de colágeno na pele, proteína fundamental à sua sustentação. No entanto, efeitos benéficos cutâneos só são obtidos quando a VC é aplicada topicamente. Neste trabalho, foram desenvolvidos e caracterizados lipossomas contendo VC para a aplicação tópica. Para a quantificação da VC em diferentes matrizes, incluindo produtos farmacêuticos, cosméticos e pele de orelha de porco, foi desenvolvido e validado um método quantitativo por cromatografia líquida de alta eficiência acoplada à detector de arranjo de diodos (HPLC-DAD) por pareamento iônico em fase reversa. O método analítico desenvolvido foi capaz de quantificar a VC sem sofrer interferência dos diversos componentes das formulações farmacêuticas e dos compostos endógenos da matriz biológica. O diluente escolhido para extrair e diluir a VC foi a mistura contendo água e metanol (4:1, v/v) acidificada com ácido fosfórico para pH 3,0 com a adição de 0,02% de tiossulfato de sódio. Este diluente foi o mais eficaz na estabilização da VC, comparando-se com outras condições de pH e composição, com a manutenção da quantidade de VC próximo a 100% depois de 10 dias a 4ºC. Desta forma, foi desenvolvido um método de quantificação da VC que pode ser amplamente utilizado por indústrias farmacêuticas e laboratórios de pesquisa, uma vez que foi preciso e exato na avaliação do teor da VC em matriz biológica e em diferentes preparações farmacêuticas. Os lipossomas contendo VC foram produzidos pela técnica de dehydrationrehydration vesicles (DRV). Foram produzidos lipossomas contendo fosfatidilcolina (PC) ou mistura de PC com colesterol e outros lipídeos eletricamente carregados, obtendo-se assim lipossomas com carga elétrica neutra, positiva ou negativa. Todas as formulações apresentaram tamanho médio inferior a 200 nm e baixo índice de polidispersão (< 0,2). A eficiência de encapsulação da VC foi diretamente influenciada pela quantidade de lipossomas formados. Nos estudos de permeação cutânea, a associação da VC aos lipossomas só permitiu maior retenção na derme quando foram utilizados os lipossomas carregados negativamente. Após 6 horas, a aplicação desta formulação proporcionou alta retenção cutânea da VC, com acúmulo de 37,19 ± 12,02 μg/cm2 e 73,95 ± 23,23 μg/cm2 na epiderme e derme, respectivamente. Os lipossomas foram capazes de aumentar o fluxo de VC através da pele. A presença de colesterol e carga superficial negativa nos lipossomas provocaram aumento do fluxo de VC de 4 e 7 vezes, respectivamente, em relação ao fármaco livre (FL). A interação dos lipossomas com membranas biológicas vivas foi simulada em linhagens de queratinócitos (HaCat) e fibroblastos (3T3) através da análise da internalização celular dos lipossomas. Neste caso, durante o preparo dos lipossomas foram adicionados marcadores de membrana lipídica fluorescentes (rodamina e cumarina). Após tratamento, os grupos que receberam formulação lipossomal com carga superficial negativa apresentaram fluorescência superior aos grupos tratados com as outras formulações e o controle, sugerindo maior interação entre os lipossomas negativos e os queratinócitos e fibroblastos. Assim, a formulação com carga negativa foi comparada com a VC livre na regeneração celular de queratinócitos após exposição à radiação UVA e na produção de colágeno tipo I em fibroblastos. Nos dois casos, os efeitos benéficos só foram observados com a encapsulação da VC nos lipossomas. Desta forma, o desenvolvimento tecnológico de uma formulação lipossomal contendo VC, permitiu a obtenção de uma formulação com estabilidade de pelo menos 30 dias e com características que favoreceram sua retenção e fluxo cutâneo. Além disso, a encapsulação da VC em lipossomas negativos proporcionou aumento da sua eficácia na regeneração de queratinócitos e na síntese de colágeno em fibroblastos.por
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpor
dc.formatapplication/pdf*
dc.identifier.citationMAIONE-SILVA, L.. Encapsulação da vitamina c em lipossomas para o tratamento do envelhecimento cutâneo: desenvolvimento tecnológico, analítico e avaliação da performance biológica in vitro em modelos de permeação cutânea e em linhagens celulares de queratinócitos e fibroblastos. 2016. 102 f. Tese (Doutorado em Ciências da Saúde) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2016.por
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/6415
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Goiáspor
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentFaculdade de Medicina - FM (RG)por
dc.publisher.initialsUFGpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Ciências da Saúde (FM)por
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectÁcido ascórbicopor
dc.subjectEstrato córneopor
dc.subjectPromotores de permeaçãopor
dc.subjectPenetração cutâneapor
dc.subjectAtividade antioxidantepor
dc.subjectBiossíntese de colágenopor
dc.subject1,2-distearoil-sn-glicero-3- fosfoglicerolpor
dc.subjectAscorbic acideng
dc.subjectStratum corneumeng
dc.subjectPermeation enhancerseng
dc.subjectSkin permeationeng
dc.subjectAntioxidant activityeng
dc.subjectBiosynthesis of collageneng
dc.subject1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphoglyceroleng
dc.subject.cnpqCIENCIAS DA SAUDE::FARMACIApor
dc.titleEncapsulação da vitamina c em lipossomas para o tratamento do envelhecimento cutâneo: desenvolvimento tecnológico, analítico e avaliação da performance biológica in vitro em modelos de permeação cutânea e em linhagens celulares de queratinócitos e fibroblastospor
dc.typeTesepor

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