Development of innovative nanoparticles using brazilian compounds intended for antoxidants topical application

Nanopartículas lipídicas têm sido desenvolvidas para aplicação tópica de fármacos e ativos cosméticos. Neste trabalho, foi proposta a primeira aplicação de um lipídeo natural não-refinado biodegradável e biocompatível - manteiga de cupuaçu (Theobroma grandiflorum) - para a preparação de nanopartículas lipídicas, as quais foram denominadas teosferas. As teosferas foram preparadas por emulsificação-evaporação do solvente (EES) e por homogeneização à alta pressão (HAP), apresentando tamanho nanométrico e distribuição granulométrica estreita quando preparadas por ambos os métodos. O trabalho teve continuidade com a preparação de teosferas pelo método de EES utilizando manteiga de cupuaçu ou sua mistura com óleo de castanha do Brasil (Bertholletia excelsa) - também derivado da biodiversidade Amazônica - visando a incorporação de antioxidantes. Idebenona (IDB) foi selecionada por sua conhecida ação antioxidante e pela sua utilização em formulações cosméticas antienvelhecimento. IDB foi incorporada nas teosferas com eficiência de encapsulação superior a 99%, sendo que os estudos de liberação in vitro mostraram que a liberação de IDB a partir das teosferas foi mais lenta em comparação à IDB livre. Estes experimentos foram capazes ainda de demonstrar as características elásticas das teosferas. Além disso, foi evidenciada in vitro a atividade antioxidante superior das teosferas contendo IDB em relação ao ativo livre. Visando possibilitar a aplicação tópica de teosferas contendo IDB, em um trabalho subseqüente, suspensões de teosferas preparadas por HAP foram incorporadas em géis hidrofílicos. As formulações apresentaram características pseudoplásticas e demonstraram efeito oclusivo in vitro, o qual foi dependente da composição dos colóides. Finalmente, os estudos de permeação in vitro utilizando pele humana demonstraram que teosferas e nanocápsulas de núcleo lipídico, utilizadas neste estudo de modo comparativo, modificaram a permeção da IDB, permitindo a acumulação do ativo nas camadas superficiais da pele. Lipid nanoparticles have been developed for administration of active substances to the skin, both for pharmaceutical and cosmetic uses. In the present work, we proposed the first use of a none-refined natural biodegradable and biocompatible lipid – Cupuaçu seed butter (Theobroma grandiflorum) – for the preparation of lipid nanoparticles, which were called theospheres. Theospheres were prepared by emulsification-solvent evaporation (ESE) and by high pressure homogenization technique (HPH), presenting size in nanometrical range and narrow particle size distribution for both methods. Taking these results into account, the next step of this work was the preparation of theospheres by ESE method using Cupuaçu seed butter with or without Brazil nut (Bertholletia excelsa) seed oil - another ingredient derived from an Amazonian fruit - intending the encapsulation of an antioxidant. Idebenone (IDB) has been selected due to its known antioxidant action and because it has been used in antiaging cosmetic formulations. IDB was incorporated in the theospheres presenting encapsulation efficiency higher than 99%. The in vitro release evaluation demonstrated that the release of IDB from theospheres was lower than that of free drug. Besides, the in vitro release study highlighted the elastic characteristics of theospheres. Additionally, IDB-loaded theospheres showed higher antioxidant activity compared to free IDB. Viewing the cutaneous administration, theosphere suspensions prepared by HPH technique were incorporated into hydrogels. The rheograms of the semi-solid formulations exhibited a non-Newtonian behavior presenting pseudoplastic characteristics. In vitro occlusion study highlighted the dependence of the occlusive effect on the lipidic composition of the theospheres. Finally, in vitro human skin permeation studies showed that theospheres and lipid-core nanocapsules, used in this study in a comparative way, changed the permeation of IDB, increasing the accumulative amount of IDB in the upper skin layer.