Desenvolvimento de formulação tópica ativadora de colágeno : avaliação da iontoforese e do microagulhamento na promoção da permeação de hidroxiapatita de cálcio

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Brathwaite, Ana Clara Nogueira
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: http://repositorio.unb.br/handle/10482/50856
Resumo: Tese (doutorado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas, 2024.
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spelling Desenvolvimento de formulação tópica ativadora de colágeno : avaliação da iontoforese e do microagulhamento na promoção da permeação de hidroxiapatita de cálcioHidroxiapatitaNanopartículasColágenoEnvelhecimentoTese (doutorado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas, 2024.Há no mercado uma grande demanda por cosméticos rejuvenescedores e do uso de substâncias injetáveis bioestimuladoras de colágeno para gerenciamento dos sinais do envelhecimento. A Hidroxiapatita de Cálcio (CaHA) é um mineral natural dos dentes e ossos humanos, utilizada de maneira injetável para tratamento de rugas e estímulo de produção de colágeno. Seu uso em regiões de risco e de maneira errônea pode gerar complicações como necrose tecidual, cegueira e acidente vascular cerebral. Este estudo tem como objetivo desenvolver uma formulação cosmética de aplicação tópica da CaHA e avaliar a iontoforese e o microagulhamento como promotores de sua permeação. Para tal, CaHA adquirida do fornecedor com tamanho de ~10 µm (Commercial CaHA) foram dissolvidas e submetidas a secagem utilizando dois equipamentos/processos distintos: (i) Nanospray Dryer e (ii) Spray Dryer. Partículas foram produzidas utilizando ou não a lactose como antiagregante. As nanopartículas obtidas a partir do Nanospray Dryer (Nano CaHA, Nano CaHA Lac Mix e Nano CaHA Lac), apresentaram tamanho 829,45 ± 27,08 nm, 504,07 ± 0,25 nm e 566,13 ± 39,79 nm, e índice de polidispersão (PdI) 0,6 ± 0,06, 0,3 ± 0,11 e 0,1 ± 0,04, respectivamente, e a micropartícula obtida a partir do Spray Dryer (Micro CaHA) apresentou tamanho 2239,3 ± 309,46 nm. A morfologia de todas as partículas foi avaliada por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV). Realizouse a análise térmica das partículas, demonstrando a interação da lactose com a CaHA durante o processo de secagem por ambos os métodos. Foram realizados ensaios preliminares para avaliar o efeito sobre a proliferação celular, fragmentação de DNA e expressão gênica de Col 1, Col 4 e Col 6, IL-10 e INF-γ em culturas de fibroblastos humanos, apontando que as partículas nanométricas aumentam a divisão celular e expressão gênica de genes relacionados à inflamação e produção de colágeno em fibroblastos humanos. Selecionou-se então a partícula de melhor desempenho, Nano CaHA Lac, para prosseguimento dos estudos. Avaliou-se a expressão gênica de Col 1, Col 3, IL-4, IL-13 e TGF-b em co-cultura de fibroblastos humanos e PBMC, além da produção de Col 1 em fibroblastos humanos, em comparação a apresentação comercial injetável RadiesseÒ, apontando uma maior ação da partícula obtida neste estudo. Tais estudos incluíram como controle células não tratadas com as partículas obtidas. Avaliouse o potencial irritativo de suspensão de Nano CaHA Lac 1% pelo método de HET-CAM, classificando-a como não irritante. Um método bioanalítico utilizando espectrometria de absorção atômica de chama (FAAS) foi desenvolvido e validado para quantificar cálcio (Ca) após ensaios de permeação in vitro e realizou-se a histologia da pele de orelha de porco danificada após o uso do microagulhamento. Por fim, avaliou-se a permeação de Nano CaHA Lac de forma passiva, após microagulhamento e com iontoforese, demonstrando penetração de 90,5 ± 38,9 µg/cm2 , 159,4 ± 39,2 µg/cm2 e 92,9 ± 25,4 µg/cm2 nas camadas da pele. A partir deste estudo foi possível inferir que as suspensões de Nano CaHA Lac são adequadas para aplicação tópica de CaHA, pois são seguras e capazes de estimular significativamente a penetração de CaHA para as camadas mais profundas da pele, sendo que tal penetração é significativamente aumentada em pele prétratada com microagulhamento. Assim, a combinação do uso da formulação desenvolvida à técnica de microagulhamento pode beneficiar o tratamento tópico de flacidez cutânea.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) e Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).There is a great demand on the market for rejuvenating cosmetics and the use of injectable collagen biostimulating substances to manage the signs of aging. Calcium Hydroxyapatite (CaHA) is a natural mineral from human teeth and bones, used injectably to treat wrinkles and stimulate collagen production. Its use in regions at risk and incorrectly can lead to complications such as tissue necrosis, blindness and stroke. This study aims to develop a cosmetic formulation for topical application of CaHA and evaluate iontophoresis and microneedling as promoters of its permeation. To this end, CaHA acquired from the supplier with a size of ~10 µm (Commercial CaHA) were dissolved and subjected to drying using two different equipment/processes: (i) Nanospray Dryer and (ii) Spray Dryer. Particles were produced using or not using lactose as an anti-aggregant. The nanoparticles obtained from the Nanospray Dryer (Nano CaHA, Nano CaHA Lac Mix and Nano CaHA Lac) were 829.45 ± 27.08 nm, 504.07 ± 0.25 nm and 566.13 ± 39.79 nm. , and polydispersity index (PdI) 0.6 ± 0.06, 0.3 ± 0.11 and 0.1 ± 0.04, respectively, and the microparticle obtained from the Spray Dryer (Micro CaHA) presented size 2239 .3 ± 309.46 nm. The morphology of all particles was evaluated using scanning electron microscopy (SEM). Thermal analysis of the particles was carried out, demonstrating the interaction of lactose with CaHA during the drying process using both methods. Preliminary assays were carried out to evaluate the effect on cell proliferation, DNA fragmentation and gene expression of Col 1, Col 4 and Col 6, IL-10 and INF-γ in human fibroblast cultures, indicating that the nanometric particles increase division cellular and gene expression of genes related to inflammation and collagen production in human fibroblasts. The particle with the best performance, Nano CaHA Lac, was then selected for further studies. Gene expression of Col 1, Col 3, IL-4, IL-13 and TGF-b was evaluated in co-culture of human fibroblasts and PBMC, in addition to the production of Col 1 in human fibroblasts, in comparison to injectable commercial presentation RadiesseÒ, pointing to a greater action of the particle obtained in this study. Such studies included cells not treated with the obtained particles as controls. The irritant potential of Nano CaHA Lac 1% suspension was evaluated using the HET-CAM method, classifying it as non-irritating. A bioanalytical method using flame atomic absorption spectrometry (FAAS) was developed and validated to quantify calcium (Ca) after in vitro permeation assays and histology of damaged pig ear skin was performed after the use of microneedling. Finally, the permeation of Nano CaHA Lac was evaluated passively, after microneedling and with iontophoresis, demonstrating penetration of 90.5 ± 38.9 µg/cm2, 159.4 ± 39.2 µg/cm2 and 92 .9 ± 25.4 µg/cm2 in the skin layers. From this study it was possible to infer that Nano CaHA Lac suspensions are suitable for topical application of CaHA, as they are safe and capable of significantly stimulating the penetration of CaHA into the deeper layers of the skin, with such penetration being significantly increased in skin pre-treated with microneedling. Thus, the combination of the use of the developed formulation and the microneedling technique can benefit the topical treatment of sagging skin.Faculdade de Ciências da Saúde (FS)Departamento de Farmácia (FS FAR)Programa de Pós-Graduação em Ciências FarmacêuticasGratieri, TaísBrathwaite, Ana Clara Nogueira2024-11-12T17:22:29Z2024-11-12T17:22:29Z2024-11-122024-04-16info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfBRATHWAITE, Ana Clara Nogueira. Desenvolvimento de formulação tópica ativadora de colágeno: avaliação da iontoforese e do microagulhamento na promoção da permeação de hidroxiapatita de cálcio. 2024. 100 f., il. Tese (Doutorado em Ciências Farmacêuticas) — Universidade de Brasília, Brasília, 2024.http://repositorio.unb.br/handle/10482/50856porA concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.unb.br, www.ibict.br, www.ndltd.org sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra supracitada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2024-11-12T17:22:30Zoai:repositorio.unb.br:10482/50856Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-11-12T17:22:30Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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