Investigação do potencial antiartrítico do ácido trans-aconítico: incorporação em microesferas mucoadesivas e síntese de ésteres
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Data de Publicação: | 2017 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFMG |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/1843/33942 |
Resumo: | Echinodorus grandiflorus (Cham. & Schltdl.) Micheli (Alismataceae), espécie popularmente conhecida como chapéu-de-couro, é utilizada tradicionalmente no tratamento de diferentes doenças inflamatórias, incluindo artrites. Estudos anteriores de nosso grupo de pesquisa demonstraram atividade anti-inflamatória e antinociceptiva de diferentes extratos, frações e constituintes da espécie, incluindo o ácido trans-aconítico (ATA), em ensaios in vitro e in vivo. O presente estudo teve como objetivo aprimorar as propriedades biofarmacêuticas do ATA, visando explorar seu potencial antiartrítico, utilizando duas estratégias: (i) obtenção de formulações de microesferas mucoadesivas de ATA (ME-ATA); (ii) síntese de ésteres de ATA. No caso da primeira, foram produzidas sete formulações distintas de ME-ATA, utilizando diferentes proporções de polímeros. As formulações foram avaliadas quanto à taxa de encapsulação, tamanho médio de partículas e índice de polidispersão. O teor de ATA nas formulações foi determinado por um método de CLAE desenvolvido e validado para este propósito. A formulação F3c (composta por proporções iguais de massa de HPMC, carbopol e ATA) apresentou a maior taxa de encapsulação e foi caracterizada quanto à morfologia (MO e MEV), características físico-químicas e térmicas por espectroscopia FT-IV, DSC, TG e potencial zeta. Os dados obtidos indicaram estabilidade da formulação e pouca interação entre a matriz e o ATA. Os ésteres de ATA foram obtidos por reação de esterificação de Fisher com três alcoóis distintos (etanol, n-butanol e n-octanol) na presença de H2SO4 (2,7% v/v) a 75°C por 2 horas. O estudo da cinética das reações possibilitou otimizar as condições reacionais, tendo sido obtidos rendimentos globais (somatória de mono, di e triésteres) de 85,4%, 37,7% e 71,3% nas reações com etanol, n-butanol e n-octanol, respectivamente. Foram obtidas misturas de monoésteres e diésteres, as quais foram caracterizadas por técnicas cromatográficas (CCD, CLAE-DAD e ULPC-ESIMS) e espectroscópicas (UV, IV e MS). As misturas de diésteres e os triésteres foram caracterizados por técnicas mono e bidimensionais de RMN de 1H e de 13C. A formulação e os ésteres obtidos foram avaliados em modelo de artrite aguda induzida por LPS na cavidade fêmur-tibial de camundongos. A formulação F3c prolongou a redução do acúmulo neutrofílico por até 30 horas de pré-tratamento em comparação ao ATA livre administrado em dose equivalente. Todos os ésteres obtidos reduziram os parâmetros inflamatórios avaliados de forma igual ou superior ao ATA, sendo os diésteres os compostos mais ativos. Os diésteres apresentaram atividade superior ao ATA no intervalo de doses de 1,73 a 17,3 µmol/Kg, promovendo diminuição no acúmulo celular, em especial de neutrófilos, e redução de MPO e CXCL-1. A mistura de diésteres octílicos foi avaliada em modelo agudo e crônico de artrite induzida por antígeno, promovendo redução dos parâmetros inflamatórios avaliados de forma igual ou superior ao ATA. Em conclusão, os resultados obtidos indicam estabilidade da formulação F3c e prolongada atividade anti-inflamatória em comparação ao ATA livre, bem como promissora atividade antiinflamatória para os diferentes ésteres obtidos, em especial para a mistura de diésteres octílicos, ativa em modelos de artrite aguda e crônica em doses inferiores ao ATA. |
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O presente estudo teve como objetivo aprimorar as propriedades biofarmacêuticas do ATA, visando explorar seu potencial antiartrítico, utilizando duas estratégias: (i) obtenção de formulações de microesferas mucoadesivas de ATA (ME-ATA); (ii) síntese de ésteres de ATA. No caso da primeira, foram produzidas sete formulações distintas de ME-ATA, utilizando diferentes proporções de polímeros. As formulações foram avaliadas quanto à taxa de encapsulação, tamanho médio de partículas e índice de polidispersão. O teor de ATA nas formulações foi determinado por um método de CLAE desenvolvido e validado para este propósito. A formulação F3c (composta por proporções iguais de massa de HPMC, carbopol e ATA) apresentou a maior taxa de encapsulação e foi caracterizada quanto à morfologia (MO e MEV), características físico-químicas e térmicas por espectroscopia FT-IV, DSC, TG e potencial zeta. Os dados obtidos indicaram estabilidade da formulação e pouca interação entre a matriz e o ATA. 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Em conclusão, os resultados obtidos indicam estabilidade da formulação F3c e prolongada atividade anti-inflamatória em comparação ao ATA livre, bem como promissora atividade antiinflamatória para os diferentes ésteres obtidos, em especial para a mistura de diésteres octílicos, ativa em modelos de artrite aguda e crônica em doses inferiores ao ATA.Echinodorus grandiflorus (Cham. & Schltdl.) Micheli (Alismataceae), popularly known as “chapéu-de-couro”, is traditionally used to treat different inflammatory diseases, including arthritis. Previously, our research group has demonstrated the antiinflammatory and antinociceptive activity of different extracts, fractions and constituents from the species, including trans-aconitic acid (ATA), using in vitro and in vivo models. The present study aimed to improve the biopharmaceutical properties of ATA in order to explore its potential anti-arthritic activity based on two strategies: (i) production of mucoadhesive microspheres loaded with ATA (ATA-ME); and (ii) synthesis of esters from ATA. In the first case, seven batches of ME-ATA formulations were prepared employing different ratios of polymers and ATA. The preparations were characterized by their encapsulation rate, average particle size, and polydispersity index. The ATA content in the formulations was determined by a HPLC method developed and validated for this purpose. F3c formulation (composed by equal amounts (w/w) of HPMC, carbopol, and ATA) exhibited the highest encapsulation rate and was fully characterized by morphological (OM and SEM), physicochemical (FT-IR spectroscopy and zeta potential and thermal (DSC-TG,) analyses. The obtained data indicated stability of the formulation and little interaction between the matrix and ATA. The esters were synthesized by Fischer esterification reaction between ATA and three alcohols (ethanol, n-butanol and n-octanol) in the presence of H2SO4 (2.7 % v/v) at 75 ° C for 2 hours. Kinetic studies enabled the optimization of the reaction conditions. The overall yields (sum of mono-, di- and triesters) of the reactions with ethanol, n-butanol and n-octanol were found to be 85.4%, 37.7% and 71.3%, respectively. Monoesters and diesters were obtained as isomeric mixtures and were characterized by chromatographic (TLC, HPLC-DAD, and ULPC-ESI-MS) and spectroscopic (UV, IR and MS) techniques. The diesters mixture and the triesters were characterized by mono- and two-dimensional 1H and 13C and NMR analyses. F3c formulation and the obtained esters were evaluated in a model of LPS-induced acute arthritis. F3c formulation induced a prolonged antiinflammatory response by reducing neutrophilic accumulation in the joint cavity up to 30 hours of pretreatment, in comparison to free TAA. All esters showed similar or higher anti-inflammatory activity than TAA. The diesters were the most active derivatives, exhibiting higher potency than ATA in the tested dose range (1.73 to 17.3 µmol/Kg), promoting a decrease of cellular accumulation, in particular of neutrophils, and reduction of MPO and CXCL-1. The n-octyl diesters were evaluated on acute and chronic AIA models, inducing similar or higher reduction of inflammatory parameters than TAA. In conclusion, the obtained results indicate that F3c formulation is stable and induces a prolonged anti-inflammatory response than free ATA. In addition, the obtained data highlighted the promising anti-inflammatory activity for TAA esters, especially the dioctyl-esters, which were shown to be active in acute and chronic arthritis models at lower doses than ATA.porUniversidade Federal de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em Ciências FarmacêuticasUFMGBrasilFARMACIA - FACULDADE DE FARMACIAhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/info:eu-repo/semantics/openAccessÁcido trans-aconíticoAtividade antiartríticaEsterificaçãoMicroesferasMucoadesãoPolímerosInvestigação do potencial antiartrítico do ácido trans-aconítico: incorporação em microesferas mucoadesivas e síntese de ésteresinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALTese Diego P. Oliveira versão final.pdfTese Diego P. 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