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Tipo: Dissertação
Título: Desenvolvimento e avaliação de formulação transdérmica contendo vitamina D3 nanoestruturada
Autor(es): Junqueira, Laura de Andrade
Primeiro Orientador: Brandão, Marcos Antônio Fernandes
Co-orientador: Raposo, Nádia Rezende Barbosa
Membro da banca: Tavares, Guilherme Diniz
Membro da banca: Polonini, Hudson Caetano
Resumo: A vitamina D3 é produzida na pele a partir da exposição à radiação ultravioleta, podendo também ser obtida através da dieta. Atualmente, a deficiência e insuficiência de vitamina D3 são comuns na população; entretanto, este composto apresenta biodisponibilidade oral variável, o que dificulta a suplementação. A vitamina D3 é importante na regulação do metabolismo osteomineral; além disso, potenciais ações extra-esqueléticas vêm sendo propostas (ações no sistema imune, sistema cardiovascular e na carcinogênese). Assim, o objetivo deste trabalho foi desenvolver uma formulação transdérmica contendo vitamina D3. Para isso, foram produzidos carreadores lipídicos nanoestruturados contendo vitamina D3, através do método de homogeneização por alto cisalhamento seguido de ultrassonicação. As nanopartículas produzidas foram caracterizadas em relação ao tamanho de partícula, índice de polidispersão, potencial zeta, eficiência de encapsulação, estabilidade e morfologia. Além disso, a citotoxicidade da nanopartícula foi avaliada em cultura de células de fibroblastos murinos. O carreador lipídico nanoestruturado produzido e a vitamina D3 (matéria-prima) foram incorporados separadamente em veículo transdérmico, dando origem a duas formulações. As emulsões desenvolvidas, bem como a nanopartícula, foram avaliados em relação à degradação da vitamina D3, liberação in vitro da molécula e também sua permeação ex vivo. As nanopartículas apresentaram tamanho adequado para aplicação tópica (192,5 ± 10,5 nm), distribuição estreita de tamanho (índice de polidispersão = 0,13 ± 0,04), formato esférico e elevado valor absoluto de potencial zeta (29,0 ± 0,6 mV). Suas características de tamanho e índice de polidispersão mantiveram-se estáveis durante 15 dias quando armazenadas em geladeira e por pelo menos 30 dias à temperatura ambiente e 32 °C. Além disso, a vitamina D3 foi eficientemente encapsulada (99, 75 ± 0,03% eficiência de encapsulação). As nanopartículas de vitamina D3 demonstraram diminuição da citotoxicidade da molécula, quando avaliada em modelo de cultivo de células de fibroblastos murinos (L929). No armazenamento em geladeira, a nanopartícula manteve seu teor de vitamina D3 por 7 dias. A emulsão de vitamina D3 (matériaprima) apresentou diminuição da degradação sob temperatura de 32 °C, quando comparado a vitamina D3. Enquanto a emulsão contendo nanopartícula minimizou a degradação da vitamina D3 em todas as condições de armazenamento analisadas, em comparação à nanopartícula. Entre as formulações desenvolvidas, a nanopartícula liberou a maior quantidade de vitamina D3. Todas as formulações seguiram modelo de cinética de difusão de Higuchi. Ambas as emulsões transdérmicas foram capazes de promover a permeação de quantidades suficientes de vitamina D3 para atender as necessidades nutricionais diárias.
Abstract: Vitamin D3 is synthesized in the skin on exposure to ultraviolet irradiation. Another source of the molecule is through diet. Nowadays the vitamin D deficiency is increasing worldwide; however, it presents variable oral bioavailability, which makes supplementation difficult. Vitamin D is critical for calcium homeostasis and bone health, in addition, potential extra skeletal actions have been proposed (actions in the immune system, cardiovascular system and carcinogenesis). Thus, the aim of this study was to develop an innovative transdermal formulation containing vitamin D3. For this, nanostructured lipid carriers containing vitamin D3 were produced, by the high shear homogenization and ultrasonication techniques. The nanoparticles were characterized in terms of particle size, polydispersity index, zeta potential, encapsulation efficiency, stability and morphology. In addition, cytotoxicity of the nanoparticle was evaluated in murine fibroblast cell culture. The nanostructured lipid carrier produced and the vitamin D3 (raw material) were incorporated separately into a transdermal vehicle, forming two formulations. The developed emulsions, as well as the nanoparticle, were evaluated in relation to vitamin D3 degradation, in vitro release and ex vivo permeation. The nanoparticles presented particle size suitable for topical application (192.5 ± 10.5 nm), narrow size distribution (polydispersity index = 0.13 ± 0.04), spherical shape and high absolute zeta potential value (29.0 ± 0.6 mV). Their particle size and polydispersity index remained unaltered for 15 days in refrigerator storage and for at least 30 days in storage at room temperature and 32 °C. Moreover, vitamin D3 was efficiently encapsulated in the nanoparticle (Entrapment efficiency = 99.75 ± 0.03%). The vitamin D3 nanoparticle led to decreased cytotoxicity of the molecule, to murine fibroblast (L929) cell at tested conditions. In the refrigerator storage, the nanoparticle maintained its vitamin D3 content for 7 days. The vitamin D3 emulsion (raw material) led to a decrease in the degradation under temperature of 32 °C when compared to the raw material. The incorporation of the nanoparticle in the transdermal vehicle led to a decrease in vitamin D3 degradation at all temperatures tested, when compared to the nanoparticle alone. Among the formulations, the nanoparticle was able to release the largest amount of vitamin D3. All formulations followed the Higuchi diffusion kinetic model. Both transdermal emulsions were able to promote the permeation of vitamin D3 according to daily nutritional requirements.
Palavras-chave: Vitamina D3
Administração transdérmica
Carreador lipídico nanoestruturado
Vitamin D3
Transdermal delivery
Nanostructured lipid carrier
CNPq: CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
Sigla da Instituição: UFJF
Departamento: Faculdade de Medicina
Programa: Programa de Pós-graduação em Saúde Brasileira
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/8633
Data do documento: 30-Nov-2018
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