OBTENÇÃO, CARACTERIZAÇÃO, CITOTOXICIDADE E FARMACOCINÉTICA DE NANOEMULSÃO REVESTIDA COM QUITOSANA CONTENDO LUTEOLINA VISANDO SUA ADMINISTRAÇÃO INTRANASAL PARA O TRATAMENTO DE NEUROBLASTOMAS

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: DIEDRICH, CAMILA
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNICENTRO
Texto Completo: http://tede.unicentro.br:8080/jspui/handle/jspui/1956
Resumo: Luteolin (LUT) is a flavonoid found in several edible and medicinal plants and is recognized for its biological activities, such as antioxidant, anti-inflammatory, neuroprotective, and antitumor. However, the limited water solubility of LUT leads to low bioavailability, decreasing its absorption when administered orally. Nanoencapsulation improves solubility and bioavailability of bioactive compounds. Nanoemulsions (NE) are characterized by the dispersion of two immiscible phases stabilized by surfactants. Among the advantages of using NE in the encapsulation of bioactive compounds, are the prolonged release, biodegradability, and increased permeability through the membranes. In this work, luteolin-containing NE coated with chitosan (NECh-LUT) was developed to improve LUT permeability aiming intranasal application for brain delivery. The NECh-LUT was obtained by the ultrasound cavitation method and showed a mean diameter of 67.5 nm, a surface charge of +12.8 mV, and encapsulation efficiency of 85.49%. Transmission electron microscopy showed spherical shape and size homogeneity. The Small-angle X-ray scattering technique confirmed the bimodal characteristic of NECh-LUT, while the differential scanning microcalorimetry showed endothermic events above 80 ºC attributed to the formulation destabilization processes. The rheological analysis provided the verification of the Newtonian behavior of the NECh-LUT, and the Fourier-transform infrared spectroscopy showed spectra with characteristic bands of the components of the formulation. The NECh-LUT was stable when stored at room temperature for up to 30 days. In vitro mucoadhesion and permeability studies through the nasal mucosa demonstrated the ability of NECh-LUT to cross membranes due to the mucoadhesive capacity of the formulation, which is crucial for intranasal administration. In vitro release assay showed the prolonged release of LUT from NECh-LUT, occurring through the process of diffusion and degradation of spherical shaped lipid matrices. The cytotoxicity assay against neuroblastoma cells showed greater efficiency of NECh-LUT compared to the free drug. The pharmacokinetic study was developed following oral and intranasal administration of NECh-LUT and free drug and the pharmacokinetic parameters were evaluated in plasma, brain and lung. The nanoencapsulation provided an increase in the bioavailability of LUT in brain and lung tissues when administered by both routes. Finally, the intranasal route ensured targeting efficiency and targeting potential of 540.90% and 80.39%, respectively. The results obtained indicate that the encapsulation of LUT into NE coated with Ch ensured increased bioavailability of the drug, offering an alternative for the treatment of neuroblastomas.
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Nanoencapsulation improves solubility and bioavailability of bioactive compounds. Nanoemulsions (NE) are characterized by the dispersion of two immiscible phases stabilized by surfactants. Among the advantages of using NE in the encapsulation of bioactive compounds, are the prolonged release, biodegradability, and increased permeability through the membranes. In this work, luteolin-containing NE coated with chitosan (NECh-LUT) was developed to improve LUT permeability aiming intranasal application for brain delivery. The NECh-LUT was obtained by the ultrasound cavitation method and showed a mean diameter of 67.5 nm, a surface charge of +12.8 mV, and encapsulation efficiency of 85.49%. Transmission electron microscopy showed spherical shape and size homogeneity. The Small-angle X-ray scattering technique confirmed the bimodal characteristic of NECh-LUT, while the differential scanning microcalorimetry showed endothermic events above 80 ºC attributed to the formulation destabilization processes. The rheological analysis provided the verification of the Newtonian behavior of the NECh-LUT, and the Fourier-transform infrared spectroscopy showed spectra with characteristic bands of the components of the formulation. The NECh-LUT was stable when stored at room temperature for up to 30 days. In vitro mucoadhesion and permeability studies through the nasal mucosa demonstrated the ability of NECh-LUT to cross membranes due to the mucoadhesive capacity of the formulation, which is crucial for intranasal administration. In vitro release assay showed the prolonged release of LUT from NECh-LUT, occurring through the process of diffusion and degradation of spherical shaped lipid matrices. The cytotoxicity assay against neuroblastoma cells showed greater efficiency of NECh-LUT compared to the free drug. The pharmacokinetic study was developed following oral and intranasal administration of NECh-LUT and free drug and the pharmacokinetic parameters were evaluated in plasma, brain and lung. The nanoencapsulation provided an increase in the bioavailability of LUT in brain and lung tissues when administered by both routes. Finally, the intranasal route ensured targeting efficiency and targeting potential of 540.90% and 80.39%, respectively. The results obtained indicate that the encapsulation of LUT into NE coated with Ch ensured increased bioavailability of the drug, offering an alternative for the treatment of neuroblastomas.A luteolina (LUT) é um flavonoide encontrado em diversas plantas comestíveis e medicinais e é reconhecida pelas suas atividades biológicas, tais como antioxidante, anti-inflamatória, neuroprotetora e antitumoral. Contudo, a baixa solubilidade em água da LUT leva a baixa biodisponibilidade, diminuindo sua absorção quando administrada por via oral. A nanoencapsulação permite o aumento da solubilidade e biodisponibilidade de compostos bioativos. Nanoemulsões (NE) são caracterizadas pela dispersão de duas fases imiscíveis entre si estabilizadas por surfactantes. Entre as vantagens do uso de NE na encapsulação de compostos bioativos estão a liberação prolongada, biodegradabilidade e aumento da permeabilidade pelas membranas do organismo. Neste trabalho, a NE contendo luteolina e revestida com quitosana (NECh-LUT) foi desenvolvida para melhorar a permeabilidade da LUT visando sua aplicação intranasal para a liberação no cérebro. A NECh-LUT foi obtida pelo método de cavitação por ultrassom e apresentou diâmetro médio de 67,5 nm, índice de polidispersão de 0,174, potencial Zeta de +12,8 mV e eficiência de encapsulação de 85,49%. A microscopia eletrônica de transmissão mostrou formato esférico e homogeneidade do tamanho das gotículas. A técnica de espalhamento de raios X de baixo ângulo confirmou a característica bimodal da NECh-LUT, enquanto a microcalorimetria diferencial de varredura apresentou eventos endotérmicos acima de 80 ºC atribuídos a processos de desestabilização da formulação. A análise reológica proporcionou a verificação do comportamento newtoniano da NECh-LUT e a espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier mostrou espectros com bandas características dos componentes da formulação. A NECh-LUT mostrou-se estável quando armazenada temperatura ambiente por até 30 dias. Os estudos de mucoadesão e permeabilidade através da mucosa nasal ex vivo permitiram verificar a capacidade da NECh-LUT em transpassar membranas devido a capacidade mucoadesiva da formulação, determinante na administração intranasal. O ensaio de liberação in vitro demonstrou a liberação prolongada da LUT a partir da NECh-LUT, ocorrendo por meio do processo de difusão e degradação das matrizes lipídicas de formato esférico. O ensaio de citotoxicidade frente a células de neuroblastoma mostrou maior eficiência da NECh-LUT comparada ao fármaco livre. O estudo farmacocinético foi desenvolvido a partir da administração oral e intranasal de NECh-LUT e fármaco livre e os parâmetros farmacocinéticos foram avaliados em plasma, cérebro e pulmão de ratos. A nanoencapsulação proporcionou o aumento da biodisponibilidade da LUT nos tecidos cerebral e pulmonar quando administradas por ambas as vias. Por fim, a via intranasal garantiu a eficiência de direcionamento e potencial de direcionamento de 540,90% e 80,39%, respectivamente. Os resultados obtidos indicam, que a encapsulação de LUT na NECh-LUT garantiu o aumento da biodisponibilidade do fármaco, oferecendo uma alternativa para o tratamento de neuroblastomas.Submitted by Fabiano Jucá (fjuca@unicentro.br) on 2022-10-13T12:35:22Z No. of bitstreams: 1 Tese Camila Diedrich.pdf: 3724397 bytes, checksum: 33cc07b0a09dc19a8ea071650485bff1 (MD5)Made available in DSpace on 2022-10-13T12:35:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Camila Diedrich.pdf: 3724397 bytes, checksum: 33cc07b0a09dc19a8ea071650485bff1 (MD5) Previous issue date: 2022-09-02Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESapplication/pdfhttp://tede.unicentro.br:8080/jspui/retrieve/8461/Tese%20Camila%20Diedrich.pdf.jpgporUniversidade Estadual do Centro-OestePrograma de Pós-Graduação em Química (Doutorado)UNICENTROBrasilUnicentro::Departamento de Ciências Exatas e de TecnologiaNanoemulsãoCavitaçãoMucoadesãoFarmacocinéticaQuitosanaNanoemulsionCavitationMucoadhesionPharmacokineticsChitosanCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICAOBTENÇÃO, CARACTERIZAÇÃO, CITOTOXICIDADE E FARMACOCINÉTICA DE NANOEMULSÃO REVESTIDA COM QUITOSANA CONTENDO LUTEOLINA VISANDO SUA ADMINISTRAÇÃO INTRANASAL PARA O TRATAMENTO DE NEUROBLASTOMASObtention, characterization, cytotoxicity, and pharmacokinetics of a chitosan-coated nanoemulsion containing luteolin aiming its intranasal administration for the treatment of neuroblastomasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis3800526532796635565600600600600-433806549027752903315717003253031171952075167498588264571info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNICENTROinstname:Universidade Estadual do Centro-Oeste (UNICENTRO)instacron:UNICENTROTHUMBNAILTese Camila Diedrich.pdf.jpgTese Camila Diedrich.pdf.jpgimage/jpeg2300http://localhost:8080/tede/bitstream/jspui/1956/4/Tese+Camila+Diedrich.pdf.jpgc66399de801ac69eeb5f3993af200481MD54TEXTTese Camila Diedrich.pdf.txtTese Camila Diedrich.pdf.txttext/plain267634http://localhost:8080/tede/bitstream/jspui/1956/3/Tese+Camila+Diedrich.pdf.txt3ee07f6226df8d9e7c069abef761b3baMD53ORIGINALTese Camila Diedrich.pdfTese Camila Diedrich.pdfapplication/pdf3724397http://localhost:8080/tede/bitstream/jspui/1956/2/Tese+Camila+Diedrich.pdf33cc07b0a09dc19a8ea071650485bff1MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82003http://localhost:8080/tede/bitstream/jspui/1956/1/license.txt6544a715df32d52b08aa3def94c4dddeMD51jspui/19562022-10-14 01:00:13.352oai:localhost:jspui/1956Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede.unicentro.br:8080/jspui/PUBhttp://tede.unicentro.br/tde_oai/oai3.phprepositorio@unicentro.br||fabianoqueiroz@yahoo.com.bropendoar:2022-10-14T04:00:13Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNICENTRO - Universidade Estadual do Centro-Oeste (UNICENTRO)false
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