http://repositorio.unb.br/handle/10482/54682| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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| BrunoIles_TESE.pdf | 4,07 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
| Título: | Estabilização de emulsões utilizando lignossulfonato : uma abordagem sustentável no carreamento do praziquantel |
| Autor(es): | Iles, Bruno |
| Orientador(es): | Longo, João Paulo Figueiró |
| Coorientador(es): | Freitas, Rilton Alves de |
| Data de publicação: | 9-Jun-2026 |
| Data de defesa: | 24-Jul-2025 |
| metadata.dc.subject.theme: | : Esquistossomose, Lignossulfonato, Emulsões Múltiplas, Praziquantel |
| Referência: | ILES, Bruno. Estabilização de emulsões utilizando lignossulfonato: uma abordagem sustentável no carreamento do praziquantel. 2025. 106 f., il. Tese (Doutorado em Nanociência e Nanobiotecnologia) — Universidade de Brasília, Brasília, 2025. |
| Resumo: | A esquistossomose, endêmica em países em desenvolvimento, é tratada principalmente com praziquantel (PZQ), fármaco eficaz, porém com baixa solubilidade, permeabilidade limitada, ineficaz contra formas juvenis e suscetível à resistência. Neste estudo, investigou-se o uso do lignossulfonato — biopolímero anfifílico, sustentável e de origem lignocelulósica — como agente estabilizante em emulsões múltiplas contendo PZQ, visando melhorar solubilidade, permeabilidade, estabilidade e controle de liberação. Objetivo: Avaliar o potencial do lignossulfonato como surfactante alternativo e sustentável em formulações do tipo emulsões múltiplas contendo praziquantel. Metodologia: O lignossulfonato foi purificado por centrifugação, diálise e seco por spray dryer, sendo posteriormente ressuspenso em água e submetido à ultrassonificação. Caracterizações foram realizadas por DLS, FTIR, RMN, NTA e AFM. As propriedades interfaciais foram determinadas por medidas de tensão superficial, interfacial e ângulo de contato. Emulsões a/o/a foram preparadas com óleo de rícino e lignossulfonato em proporções variadas e monitoradas macroscópicamente por 120 dias, e através de análises por microscopia confocal a laser. A incorporação do PZQ (700 mg/g) foi seguida de ensaios de liberação em membranas de diálise. As análises térmicas (DSC e TG) foram realizadas para avaliar interações entre os componentes e a estabilidade térmica do fármaco. Para avaliação da segurança, foi realizado ensaio de citotoxicidade em células Caco 2 utilizando o método do MTT. As células foram cultivadas em DMEM, tratadas com diferentes concentrações das emulsões por 24 h, e posteriormente incubadas com solução de MTT (0,5 mg/mL) por 4 h. O formazan formado foi solubilizado com DMSO, e a absorbância foi lida a 570 nm para determinação da viabilidade celular. Resultados: A ultrassonificação reduziu o tamanho das partículas de lignossulfonato de 740,0 nm para 175,7 nm e o PDI de 0,6 para 0,2, mantendo o potencial zeta próximo de -15 mV. As análises de AFM mostraram morfologia esférica, enquanto FTIR e RMN confirmaram a guaiacílica, e as propriedades hidrofílicas foram mantidas. A formulação mais estável foi a de razão 50/50 (m/m) com 5% de lignossulfonato, que permaneceu estável por até 120 dias. A estabilidade foi atribuída ao efeito Pickering, à gelificação induzida pela alta fração volumétrica de óleo (close packing). As análises de DSC e TG demonstraram a manutenção da estabilidade térmica do PZQ após incorporação nas emulsões. A liberação do fármaco seguiu uma cinética de primeira ordem, com 17,52% liberado em 2 horas. Os ensaios de MTT indicaram baixa citotoxicidade nas concentrações testadas. Conclusão: O lignossulfonato demonstrou ser um estabilizante eficaz e sustentável para emulsões múltiplas contendo praziquantel, promovendo estabilidade prolongada, manutenção da integridade térmica do fármaco e liberação controlada. Os mecanismos de estabilização envolveram efeito Pickering, close packing e formação de estruturas viscoelásticas. Apesar dos resultados promissores, estudos adicionais, especialmente in vivo, são necessários para validar a eficácia terapêutica e a segurança do sistema. |
| Abstract: | Schistosomiasis, endemic in developing countries, is mainly treated with praziquantel (PZQ), an effective drug but with low solubility, limited permeability, ineffectiveness against juvenile forms, and susceptibility to resistance. In this study, the use of lignosulfonate — an amphiphilic, sustainable, lignocellulosic-derived biopolymer — was investigated as a stabilizing agent in multiple emulsions containing PZQ, aiming to improve solubility, permeability, stability, and controlled release. Objective: To evaluate the potential of lignosulfonate as an alternative and sustainable surfactant in multiple emulsion formulations containing praziquantel. Methodology: Lignosulfonate was purified by centrifugation, dialysis, and spray-drying, then resuspended in water and subjected to ultrasonication. Characterization was performed using DLS, FTIR, NMR, NTA, and AFM. Interfacial properties were determined by measurements of surface tension, interfacial tension, and contact angle. O/W/O emulsions were prepared with castor oil and lignosulfonate in varying ratios and monitored macroscopically for 120 days, as well as by laser confocal microscopy. PZQ incorporation (700 mg/g) was followed by drug release assays using dialysis membranes. Thermal analyses (DSC and TG) were conducted to assess interactions between components and the thermal stability of the drug. For safety evaluation, cytotoxicity assays were performed in Caco-2 cells using the MTT method. Cells were cultured in DMEM, treated with different concentrations of emulsions for 24 h, and subsequently incubated with MTT solution (0.5 mg/mL) for 4 h. The resulting formazan was solubilized in DMSO, and absorbance was read at 570 nm to determine cell viability. Results: Ultrasonication reduced lignosulfonate particle size from 740.0 nm to 175.7 nm and PDI from 0.6 to 0.2, while maintaining zeta potential close to -15 mV. AFM analysis revealed spherical morphology, while FTIR and NMR confirmed guaiacyl structures and preserved hydrophilic properties. The most stable formulation was the 50/50 (w/w) ratio with 5% lignosulfonate, which remained stable for up to 120 days. Stability was attributed to the Pickering effect and gelation induced by the high oil volume fraction (close packing). DSC and TG analyses showed preservation of PZQ thermal stability after incorporation into the emulsions. Drug release followed first-order kinetics, with 17.52% released within 2 hours. MTT assays indicated low cytotoxicity at the tested concentrations. Conclusion: Lignosulfonate proved to be an effective and sustainable stabilizer for multiple emulsions containing praziquantel, providing prolonged stability, preservation of drug thermal integrity, and controlled release. Stabilization mechanisms involved the Pickering effect, close packing, and formation of viscoelastic structures. Despite the promising results, further studies, particularly in vivo, are needed to validate the therapeutic efficacy and safety of the system. |
| Unidade Acadêmica: | Instituto de Ciências Biológicas (IB) Departamento de Genética e Morfologia (IB GEM) |
| Informações adicionais: | Tese (doutorado) — Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Pós-Graduação em Nanociência e Nanobiotecnologia, 2025. |
| Programa de pós-graduação: | Programa de Pós-Graduação em Nanociência e Nanobiotecnologia |
| Agência financiadora: | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), Fundação de Apoio à Pesquisa do Distrito Federal (FAPDF) |
| Aparece nas coleções: | Teses, dissertações e produtos pós-doutorado |
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