Avaliação da atividade biológica de produtos naturais farmacologicamente ativos : a) atividade hepatoprotetora do trans anetol no modelo de hepatotoxicidade induzida por acetaminofeno; b) síntese, caracterização e avaliação da atividade anti-inflamatória de curcumina microencapsulada em cera de carnaúba

Abstract

RESUMO: Este trabalho consta da investigação de dois compostos diferentes em modelos experimentais distintos. Para tal, o capítulo I teve por objetivo avaliar o efeito hepatoprotetor do trans anetol (AN) sobre alterações inflamatórias no modelo de hepatotoxicidade induzida por paracetamol. O paracetamol (APAP) é amplamente utilizado como analgésico e antitérmico, no entanto, em overdoses, apresenta um potencial risco de hepatotoxicidade. A hepatotoxicidade induzida por APAP é causada por uma excessiva produção de N-acetil-para-benzoquinona imina (NAPQI), o qual reage com proteínas hepáticas provocando lesões irreversíveis. Associado com este processo, um intenso processo inflamatório é evidenciado, caracterizado por um aumento no recrutamento celular e produção/liberação de mediadores inflamatórios. Contudo, até o presente momento, existe um pequeno grupo terapêutico para o tratamento da intoxicação por APAP. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do AN sobre alguns parâmetros inflamatórios decorrentes do modelo de hepatotoxicidade induzida por APAP em camundongos. Nossos resultados demonstraram que o tratamento com AN nas doses de 125 e 250 mg/kg por um período de sete dias previniu as alterações provocadas por altas doses de APAP, apresentando menor intensidade nas alterações histológicas, corroborando com os encontrados na atividade das enzimas transaminases e fosfatases séricas e atividade da enzima mieloperoxidase. Adicionalmente, o tratamento previniu a regulação positiva de mediadores pro-inflamatórios e induziu uma regulação positiva de mediadores anti- inflamatórios. No conjunto, nossos resultados demonstraram um possível efeito preventivo do AN sobre a hepatotoxicidade induzida por APAP. O capítulo II analisou a fatores interferentes na síntese de uma nova formulação de micropartículas de curcumina bem como avaliou a atividade anti-inflamatória desta formulação em modelos experimentais de inflamação aguda e crônica. Curcuma longa L., popularmente conhecida como açafrão, vem sendo utilizada para o tratamento de diversas doenças pela medicina popular e sabe-se que sua atividade biológica é devido à presença de um grupo de compostos denominados curcominóides o qual a curcumina (Cur) é o majoritário. No entanto, devido a Cur apresentar problemas em sua farmacocinética como baixa solubilidade em água e biodisponibilidade prejudicada ela ainda não é aprovada como escolha terapêutica. Nesse sentido, o estudo e desenvolvimento de formulações que possibilitem a melhora de sua biodisponibilidade apontam como promessas de tornar essa substância eficaz no tratamento de doenças. Assim, o objetivo do presente estudo foi 1) desenvolver micropartículas lipídicas de curcumina (MLSCur) e avaliar os efeitos de variáveis como concentração de curcumina, concentração de lipídeo e taxa de agitação sobre as propriedades das micropartículas como eficiência de encapsulação, carga de curcumina e propriedades morfológicas (tamanho e coeficiente de variação dos diâmetros); 2) caracterizar a MLSCur e, 3) comparar a atividade anti-inflamatória da MLSCur com a Cur em modelos experimentais de inflamação. As MLSCur foram obtidas por meio da técnica de homogeneização por temperatura de fusão e o planejamento experimental demonstrou que a variável taxa de agitação influencia diretamente o diâmetro médio das partículas e o coeficiente de variação. Por outro lado, as variáveis analisadas não interferiram na eficiência de encapsulação demonstrando robustez do método na faixa analisada. Adicionalmente, a formulação mais adequada de MLSCur obtida a partir do planejamento experimental apresentou eficiência de encapsulação em 82%, diâmetro médio de 20 µm e comprovação do encapsulamento por análise térmica (DSC), infravermelho (FTIR) e difração de Raio-X (DRX). A avaliação da atividade anti- inflamatória demonstrou que o tratamento dos animais com MLSCur nas doses de 25 e 50 mg/kg foram mais efetivos significativamente que o tratamento com Cur nas mesmas doses e apresentou efeito semelhante ao tratamento dos animais com Cur nas doses de 400 mg/kg inibindo o desenvolvimento do edema, a concentração da enzima mieloperoxidase (MPO) e a concentração de óxido nítrico (NO) no modelo de edema de pata induzido por carragenina. No modelo experimental de inflamação crônica (Artrite Induzida por Adjuvante Completo de Freund) foi possível observar que a curcumina microparticulada foi mais efetiva que a Cur em inibir os parâmetros clínicos e celulares do modelo. No conjunto, os dados demonstraram que é possível obter micropartículas com tamanhos reduzidos e ao mesmo tempo não influenciar a eficiência de encapsulação e que, o sistema microparticulado obtido melhorou a eficácia anti- inflamatória da Cur sugerindo a melhora da sua biodisponibilidade

ABSTRACT: This work consists of the investigation of two different compounds in different experimental models. For this purpose, chapter I aimed to evaluate the hepatoprotective effect of trans anethole (AN) on inflammatory changes on the hepatotoxicity induced by paracetamol. Paracetamol (APAP) is widely used as an analgesic and antipyretic, however, in overdoses, it presents a potential risk of hepatotoxicity. APAP-induced hepatotoxicity is caused by excessive production of N-acetyl-para-benzoquinone imine (NAPQI), which reacts with liver proteins causing irreversible damage. Associated with this process, an intense inflammatory process is evidenced, characterized by an increase in the cellular recruitment and production/release of inflammatory mediators. However, to date, there is a small therapeutic group for the treatment of APAP intoxication. Thus, the aim of this work was to evaluate the effect of AN on some inflammatory parameters from the APAP-induced hepatotoxicity in mice. Our results demonstrated that AN treatment at doses 125 and 250 mg/kg for a period of seven days prevented the changes caused by APAP overdose, presenting a lower intensity of histological changes, corroborating with those found in the activity of the serum enzymes transaminases and phosphatases and activity of myeloperoxidase enzyme. In addition, the treatment prevented the positive regulation of pro-inflammatory mediators and induced a positive regulation of anti-inflammatory mediators. Taken together, our results demonstrated a possible preventive effect of AN on APAP-induced hepatotoxicity. Chapter II analyzed interfering factors in the synthesis of a new formulation of curcumin microparticles as well as evaluated the anti-inflammatory activity of this formulation in experimental models of acute and chronic inflammation. Curcuma longa L., popularly known as saffron, has been used for the treatment of several pathologies by folk medicine and it is known that its biological activity is due to the presence of a compounds group called curcominoids, which curcumin (Cur) is the majority. However, because Cur presents problems in its pharmacokinetics such as low solubility in water and impaired bioavailability it is still not approved as a therapeutic choice. In this sense, the study and development of formulations that allow the improvement of its bioavailability indicate as promises to make this substance effective in the treatment of pathologies. Thus, the objective of the present study was to develop curcumin lipid microparticles (MLSCur) and to evaluate the effects of variables such as curcumin concentration, lipid concentration and agitation rate on the properties of the microparticles as encapsulation efficiency, curcumin loading and morphological properties (size and coefficient of diameters variation); 2) characterize the MLSCur and 3) compare the anti-inflammatory activity of MLSCur with Cur in experimental models of inflammation. The MLSCur were obtained by means of the melt temperature homogenization technique and the experimental design showed that the variable agitation rate directly influences the average particle diameter and coefficient of variation. On the other hand, the analyzed variables did not interfere in the encapsulation efficiency demonstrating robustness of the method in the analyzed range. In addition, the most suitable formulation of MLSCur obtained from the experimental design presented an encapsulation efficiency of 82%, a mean diameter of 20 µm, and encapsulation by thermal analysis (DSC), infrared (FTIR) and X-ray diffraction (DRX). The evaluation of the anti-inflammatory activity showed that the treatment of the animals with MLSCur at doses of 25 and 50 mg/kg were more effective than the treatment with Cur in the same doses and presented similar effect to the treatment of the animals with Cur in the doses of 400 mg/kg inhibiting the development of edema, myeloperoxidase enzyme concentration (MPO), and nitric oxide (NO) concentration in the carrageenan-induced paw edema model. In the experimental model of chronic inflammation (Freund Complete Adjuvant-induced Arthritis) it was possible to observe that microparticulate curcumin was more effective than Cur in inhibiting clinical and cellular parameters. Overall, the data demonstrated that it is possible to obtain microparticles with reduced sizes and at the same time not to influence the efficiency of encapsulation and that the microparticulate system obtained improved the anti-inflammatory efficacy of Cur suggesting the improvement of its bioavailability