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Title: Desenvolvimento de hidrogel semissólido contendo óleo essencial de Cymbopogon citratus (DC.) Stapf carreado em nanopartículas poliméricas para o tratamento tópico da herpes
Authors: Almeida, Kessiane Belshoff de
metadata.dc.contributor.advisor: Falcão, Deborah Quintanilha
metadata.dc.contributor.advisorco: Amaral, Ana Claudia Fernandes
metadata.dc.contributor.members: Finotelli, Priscilla Vanessa
Rocha, Helvécio Vinícius Antunes
Mourão, Samanta Cardozo
Issue Date: 5-Apr-2017
Abstract: A nanoencapsulação de substâncias lipofílicas e sua posterior incorporação em formulações tópicas semissólidas oferece uma alternativa tecnologicamente viável para modular a permeação do ativo, melhorar sua distribuição na superfície da pele, reduzir sua toxicidade e conferir proteção frente a fatores extrínsecos. O polímero poli (ácido lático-co-glicolídeo) (PLGA) tem sido amplamente empregado na preparação de nanossistemas carreadores de fármacos em função de suas pronunciadas características de biocompatibilidade e biodegradabilidade. O presente estudo objetivou desenvolver um hidrogel para incorporação do óleo essencial de Cymbopogon citratus (OECc) encapsulado em nanopartículas poliméricas e avaliar sua atividade frente ao vírus Herpes simplex (HSV) tipos 1 e 2. Inicialmente, procedeu-se a extração de OECc por hidrodestilação, seguindo-se sua caracterização química por Cromatografia Gasosa de Alta Resolução acoplada ao Espectrômetro de Massas (CGAR-EM). Nanopartículas contendo OECc (NPOE) e nanopartículas branco (NP) foram preparadas pela técnica de emulsificação-difusão do solvente empregando PLGA, como polímero, e álcool polivinílico (PVA) como estabilizante. A distribuição de tamanho e o potencial zeta das partículas foram avaliados, respectivamente, pelas técnicas de espalhamento de luz dinâmico e mobilidade eletroforética, e sua eficiência de encapsulação determinada após extração com solvente, empregando metodologia analítica desenvolvida por espectrofotometria UV-Vis. Após preparo e caracterização, NPOE foram incorporadas a gel hidrofílico de Carbopol® Ultrez 10 NF (HNPOE), a fim de investigar a estabilidade da formulação nanoestruturada frente ao armazenamento e o perfil de liberação in vitro do óleo a partir da nanopartícula. Adicionalmente, hidrogel base (HB), hidrogel contendo o óleo livre (HOE) e o mesmo contendo nanopartículas branco (HNP) foram desenvolvidos como controles. A atividade inibitória das formulações frente HSV-1 e -2 sensíveis ao aciclovir foi avaliada por redução do título viral em placa, utilizando-se células Vero como sistema hospedeiro, após prévia determinação da citotoxicidade das amostras. O rendimento do processo extrativo foi de 0,37% e a análise qualitativa do óleo por CGAR-EM exibiu o citral como seu constituinte químico majoritário, correspondendo a 89,57 % da área relativa do cromatograma. Partículas em escala nanométrica e potencial zeta negativo foram obtidas, com um conteúdo de OECc de 58,59 ± 0,85 mg/g e eficiência de encapsulação de 28,48% ± 0,40%. Os hidrogéis desenvolvidos exibiram características apropriadas para aplicação cutânea, as quais se mantiveram inalteradas durante os 60 dias de armazenamento a 4 °C. Cabe salientar que as formulações HNPOE e HOE apresentaram redução significativa (p<0,05, t-Student) no conteúdo de óleo volátil em relação ao teor inicial, permanecendo subsequentemente constante durante o estudo de estabilidade. A análise do perfil de liberação in vitro de OECc a partir das formulações demonstrou padrão bifásico, com burst inicial e posterior fase de liberação sustentada, onde NPOE seguiu modelo cinético de Hixon-Crowell, e HNPOE e HOE modelo de Higuchi. Além disso, as mesmas exibiram comportamento anômalo, dependente dos mecanismos de difusão e erosão polimérica. Na avaliação da atividade antiviral, HNPOE foi capaz de inibir mais eficientemente ambas as estirpes virais em concentração não citotóxica de óleo, inferior às empregadas nas demais formulações. Estes resultados evidenciam o potencial do nanogel em proteger, modular a liberação e otimizar a atividade do óleo essencial frente ao vírus Herpes simplex
metadata.dc.description.abstractother: The nanoencapsulation of lipophilic substances and their subsequent incorporation into semisolid topical formulations offers a technologically feasible alternative to modulate the permeation of active, improve its distribution on the surface of the skin, reduce their toxicity and confer protection against extrinsic factors. The polymer poly (lactic acid-co-glycolide) (PLGA) has been widely employed in the preparation of drug carriers nanosystems due to their pronounced biocompatibility and biodegradability. The present study aimed to develop semisolid hydrogel incorporating of Cymbopogon citratus essential oil (CcEO) associated with polymeric nanoparticles and assess their activity against Herpes simplex virus (HSV) types 1 and 2. Initially, it was proceeded to extract the CcEO by hydrodistillation, following their chemical characterization by High-Resolution Gas Chromatography coupled to Mass Spectrometer (HRGC-MS). Nanoparticles containing CcEO (NPEO) and white nanoparticles (NP) were prepared by emulsification-diffusion of the solvent using PLGA as polymer and polyvinyl alcohol (PVA) as a stabilizer. The size distribution and zeta potential of the particles were determined, respectively, by dynamic light scattering and electrophoretic mobility, and its encapsulation efficiency was given by solvent extraction technique, using analytical methodology developed by UV-Vis spectrophotometry. After preparation and characterization, NPEO were incorporated into a hydrophilic gel Carbopol® Ultrez 10 NF (HNPEO) in order to investigate the stability of the nanostructured formulation across the storage and in vitro release profile of the oil from the nanoparticle. In addition, hydrogel base (HB), hydrogel containing free oil (HEO) and the same unloaded nanoparticles (HNP) were developed as controls. The inhibitory activity of the formulations against HSV-1 and -2 sensitive to acyclovir was assessed by viral titer reduction using Vero cells as a host system after prior determination of the cytotoxicity of the samples. The yield of the extraction process was 0.37% and the qualitative analysis of the oil by HRGC-MS showed the citral as its major chemical constituent, accounting for 89.57% of the chromatogram relative area. Particles on the nanometer scale and negative zeta potential were obtained with CcEO content of 58.59 ± 0.85 mg/g and encapsulation efficiency of 28.48 ± 0.40%. The developed hydrogels exhibit suitable characteristics for cutaneous application, which remained unchanged during the 60 days of storage at 4°C. Is worth emphasizing that the HNPEO and HEO formulations showed a significant reduction (p<0.05, Student's t test) in the content of volatile oil in relation to the initial rate, subsequently remaining constant during the stability study. The analysis of the in vitro release profile CcEO from the formulations showed a biphasic pattern with an initial burst and subsequent sustained release phase, which followed NPEO kinetic model Hixon-Crowell, and HNPOE and HOE Higuchi model. Moreover, they exhibited anomalous behavior, dependent on the mechanisms of diffusion and polymer erosion. In the evaluation of antiviral activity, HNPEO was able to more efficiently inhibit both viral strains in the non-cytotoxic oil concentration lower than used in the other formulations. These results highlight the potential of nanogel in protecting, modulating the release profile and improve the activity of the essential oil against Herpes simplex virus
URI: https://app.uff.br/riuff/handle/1/3288
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