Dissolution enhancement of active pharmaceutical ingredients by therapeutic deep eutectic systems

A therapeutic deep eutectic system (THEDES) is here defined as a deep eutectic solvent (DES) having an active pharmaceutical ingredient (API) as one of the components. In this work, THEDESs are proposed as enhanced transporters and delivery vehicles for bioactive molecules. THEDESs based on choline chloride (ChCl) or menthol conjugated with three different APIs, namely acetylsalicylic acid (AA), benzoic acid (BA) and phenylacetic acid (PA), were synthesized and characterized for thermal behaviour, structural features, dissolution rate and antibacterial activity. Differential scanning calorimetry and polarized optical microscopy showed that ChCl:PA (1:1), ChCl:AA (1:1), menthol:AA (3:1), menthol:BA (3:1), menthol:PA (2:1) and menthol:PA (3:1) were liquid at room temperature. Dissolution studies in PBS led to increased dissolution rates for the APIs when in the form of THEDES, compared to the API alone. The increase in dissolution rate was particularly noticeable for menthol-based THEDES. Antibacterial activity was assessed using both Gram-positive and Gram-negative model organisms. The results show that all the THEDESs retain the antibacterial activity of the API. Overall, our results highlight the great potential of THEDES as dissolution enhancers in the development of novel and more effective drug delivery systems.

O setor de distribuição farmacêutica em Portugal estrutura e estratégias

A presente investigação desenvolveu uma análise profunda do setor da distribuição farmacêutica, no período compreendido entre 2000 e 2009, procurando identificar as possíveis relações de interdependência entre o meio envolvente e as opções de estratégia das empresas que constituíram a amostra de estudo e entre as referidas opções de estratégia e as estruturas e o desempenho dessas empresas. A dinâmica do mercado do medicamento na economia nacional, com um valor de 3,2 mil milhões de euros anuais (Infarmed, 2010), apresenta um impacto significativo na esperança de vida e na qualidade de vida dos cidadãos. Segundo a OCDE, os produtos farmacêuticos são responsáveis por quase um quinto de todos os gastos com saúde, em média, nos países da OCDE. Neste contexto, a distribuição farmacêutica representa uma componente crítica. A disponibilização de medicamentos em ambulatório num curto espaço de tempo só é possível devido a uma estrutura logística com características muito específicas. A qualidade do armazenamento e do transporte dos medicamentos desde a saída dos laboratórios até à chegada às farmácias é rigorosamente monitorizada e controlada. O setor da distribuição farmacêutica assume assim uma postura elementar na cadeia do medicamento, contribuindo para a melhoria da qualidade do sistema de saúde que se tem vindo a verificar nas últimas décadas e prestando um serviço com valor para a comunidade, uma vez que se compromete a assegurar um adequado e contínuo fornecimento de medicamentos para que as necessidades dos doentes e das populações em geral sejam satisfeitas. As alterações verificadas ao longo dos últimos anos estimularam a dinâmica concorrencial entre os diferentes agentes neste mercado, bastante regulamentado e com elevado entrosamento financeiro com o Estado, o que obrigou a rápidas mudanças. Neste contexto, a sobrevivência das empresas, o seu crescimento e a sua perenidade futura têm constituído um desafio abordado de forma diversa por cada empresa.

Supercritical fluid and pharmaceutical applications. Part I: Process classification

The supercritical fluid technology has been target of many pharmaceuticals investigations in particles production for almost 35 years. This is due to the great advantages it offers over others technologies currently used for the same purpose. A brief history is presented, as well the classification of supercritical technology based on the role that the supercritical fluid (carbon dioxide) performs in the process.

A spin-offs journey into achieving marketable products from bacterial cellulose

[Excerpt] Academic spin-offs, technological ventures born inside Universities, have increasingly strengthen the connections between the scholarship and the economy, by fostering the role of technology transfer and knowledge commercialization. This presentation will outline the major steps in taking an idea or a technology to market, growing the venture and aiming at securing a successful exit. Also, it will present BCTechnologies (Bacterial Cellulose Technologies), a spin-off from the University of Minho (Portugal). (...)

By-products of beer fermentation

Among the most important factors influencing beer quality is the presence of well-adjusted amounts of higher alcohols and esters; as well as the successful reduction of undesirable by-products such as diacetyl. While higher alcohols and esters contribute rather positively to the beer aroma, diacetyl is mostly unwelcome for beer types with lighter taste. Thus, the complex metabolic pathways in yeast responsible for the synthesis of both pleasant and unpleasant by-products of fermentation were given special attention in this last chapter.

Microfluidic based on aqueous two-phase system for plasmidic DNA purification

Dissertação de mestrado em Bioquímica Aplicada (área de especialização em Biotecnologia)

Exploitation of Ashbya gossypii for the production of high-value products from glycerol feedstocks

Dissertação de mestrado em Bioengenharia

Desarrollo sustentable de Productos y Servicios de Camélidos orientados al mercado en la región andina (DECAM). Sustainable Development Products and Services Marketed oriented in Andean Region

Este proyecto cuenta con el financiamiento del sistema INCO de la Unión Europea e incluye 5 contrapartes europeas, y Bolivia y Perú como contrapartes americanos. Consta de cuatro paquetes: producto, mercado, difusión y coordinación. En el primer paquete se desarrollan fundamentalmente los aspectos relacionados con la carne fresca y los productos cárnicos tanto tradicionales como nuevos a desarrollar. Se realizan faenas protocolizadas y espontáneas comparando animales con distintos tratamientos nutricionales de edades entre 19-21 meses. Se realizan análisis de calidad de carne y paneles de degustación. Los productos tradicionales como el charqui se evalúan en su forma tradicional y se implementan sistemas mejorados como desecadores solares. Los chacinados no son tradicionales en el altiplano por eso se realizan en La Pampa con la idea de transferir la tecnología desarrollada. La evaluación de calidad de la carne incluye técnicas de evaluación del animal en pié como la conservación morfológica y la ecografía para predecir calidad de res en el animal vivo. Estas observaciones se corroboran a la faena donde se realiza toda la batería de evaluaciones de calidad de la res.

Diseño y Desarrollo de Nuevas Entidades Químicas de Interés Farmacéutico. Design and Development of New Chemical Entities of Pharmaceutical Interest.

Este proyecto de investigación se basa fundamentalmente en diversas actividades concernientes a la investigación y desarrollo de nuevos fármacos. Estos estudios se llevan a cabo sobre nuevos derivados de las siguientes drogas líderes utilizadas en el tratamiento del SIDA: zidovudina (AZT), lamivudina (3TC), didanosina (ddI) y un tipo particular de Inhibidores No Nucleosídicos de la Transcriptasa Reversa (INNTR) conocidos como "diarilpirimidinas" (DAPYs). Se plantean para el presente proyecto los siguientes objetivos específicos:1. Diseño racional y síntesis de nuevos compuestos,2. Evaluación de actividades biológicas y citotoxicidad,3. Estudio de las propiedades fisicoquímicas de interés biológico y farmacéutico,4. Estudios farmacocinéticos y biofarmacéuticos.De esta manera, se ha considerado un estudio integrador, tendiente a conocer y entender el posible comportamiento en el organismo de nuevas entidades químicas de interés farmacéutico (NEQF). Así, nuestra hipótesis de trabajo se sustenta en que la variación de las propiedades fisicoquímicas y farmacocinéticas de las drogas actualmente en uso o en etapas de experimentación, podrá incidir favorablemente en la farmacoterapia del SIDA.Cabe destacar que la aplicación de diversos métodos computacionales, constituye una herramienta muy importante que se utilizada para cada uno de los objetivos planteados ya que brinda información complementaria y una ayuda invalorable para el diseño racional de drogas.Así, se diseñarán, prepararán y caracterizarán NEQF, estudiando en detalle sus propiedades moleculares. Se espera que la información generada represente una contribución para el desarrollo de nuevas opciones terapéuticas efectivas frente al agente causativo del SIDA, enfermedad para la cuál la opción de una terapia efectiva está lejos de ser la ideal.Como el proyecto se desarrolla dentro de un ámbito académico, las actividades previstas permitirán a los becarios y tesistas: 1) ampliar y profundizar los conocimientos teóricos relacionados con los temas de estudio; 2) desarrollar su capacidad creativa; 3) posibilitar el trabajo multidisciplinario. Es decir, se formarán recursos humanos altamente capacitados en el diseño y desarrollo de NEQF, finalizando las tesis doctorales en ejecución e incorporando nuevos jóvenes farmacéuticos.A partir de los resultados que se logren en el campo científico y académico, se espera contribuir a la promoción del conocimiento en el área del diseño y del desarrollo de Compuestos Farmacéuticos Activos. Es de nuestro especial interés que los resultados lleven a un posicionamiento del grupo en el área de la Química Medicinal, de la Bioorgánica y de la Biofarmacia.Con relación a la importancia del proyecto, cabe destacar que la Química Medicinal es una disciplina poco desarrollada en nuestro país, por lo tanto contribuirá no sólo a la generación de conocimiento en el área, sino también a la formación de recursos humanos. Cabe destacar la participación de jóvenes farmacéuticos que son los beneficiarios de dicho proceso de formación. Por otra parte, el desarrollo de NEQF conlleva en sí mismo un impacto social y económico importante, y redunda en beneficio de la salud de la población. Teniendo en cuenta la realidad actual, y considerando que la solución final para el tratamiento del SIDA aún no se ha alcanzado, optimizar la actividad/efectividad de fármacos conocidos y estudiar nuevas moléculas que actúen sobre diversas dianas biológicas constituye una esperanza para el tratamiento eficaz de esta enfermedad. Finalmente, teniendo en cuenta que la finalidad del proyecto es desarrollar nuevos agentes anti VIH con potencial aplicación clínica, es de esperar poder interaccionar con la industria farmacéutica y transferir los resultados a la misma.

Diseño y desarrollo de superficies modificadas. Aplicaciones ambientales, biomédicas y farmacéuticas. Design and development of modified surfaces. Environmental, biomedical and pharmaceutical applications.

El objetivo general de este proyecto de investigación es diseñar, desarrollar y optimizar superficies con propiedades especificas para ser utilizadas como sensores y biosensores, materiales biocompatibles, columnas para separaciones por electroforesis capilar, matrices para la liberación controlada de fármacos y sorbentes para remediación ambiental. Para concretar este objetivo, se propone específicamente modificar superficies o particulas apuntando a optimizar un sistema concreto relevante en aplicaciones farmaceuticas, ambientales o biomedicas: 1. Modificacion de arcillas naturales o sinteticas para desarrollar matrices portadoras de farmacos o sorbentes para remediacion ambiental:1.1 Estudiar ilitas modificadas con Fe(III) para maximizar las propiedades adsortivas frente a aniones contaminantes como arsenico. 1.2 Sintetizar LDH de Al y Mg modificados con compuestos de interés farmacéutico para diseñar sistemas de liberación controlada.2. Modificación de canales de chips y electrodos para optimizar la separación, detección y cuantificación de compuestos farmacéutico: 2.1 Diseñar y construir microchips para la separación por EC de compuestos de base fenólica.2.2 Evaluar polímeros que mejoren la respuesta y/o estabilidad de electrodos de Carbono para ser usados como detectores amperométrico de compuestos de base fenólica en sistemas FIA y miniaturizados de análisis integrados.3. Modificación de superficies sólidas con biomoléculas para el desarrollo y optimización de superficies de bio-reconocimiento:3.1 Evaluar el comportamiento de superficies de titanio modificadas con TiO2 y depósitos inorgánicos frente a la interacción con proteínas plasmáticas (PP) para el análisis de la biocompatibilidad superficial.3.2 Diseñar y desarrollar superficies biofuncionales para el reconocimiento especifico de D-aminoácidos, anticuerpos en pacientes chagásicos y simple hebra de ADN. Las técnicas que se emplearán para llevar a cabo el proyecto dependen del tipo de sistema de estudio. En particular los estudios correspondientes al objetivo 1 se realizarán mediante análisis químicos, térmico, DXR, SEM, IR, BET así como mediante titulaciones ácido-base potenciométricas, movilidades electroforéticas, cinética e isotermas de adsorción.En general para desarrollar el objetivo 2 se utilizarán técnicas electroquímicas clásicas para la caracterización de los electrodos, los que luego se utilizarán como detectores en un sistema FIA amperométrico, mientras que los microchips se emplearán en electroforesis capilar para la separación de diferentes compuestos de interés farmacéutico.Finalmente, el objetivo 3 se llevará a cabo por un lado modificando electrodos de titanio con distintos depósitos (electroquímicas, sol-gel, térmicas) de TiO2 e hidroxiapatita y evaluando la interacción con proteínas plasmáticas para analizar la biocompatibilidad de los materiales preparados. Por otro lado, se estudiará el proceso de adsorción-desorción de D-aminoácido oxidasa, antígenos del T. Cruzi y ADN de simple hebra para optmizar la capacidad de bio-reconocimiento superficial de D-aminoácidos, anticuerpos de chagásicos y de cadena complementaria de ADN. Para concretar este objetivo se utilizarán técnicas electroquímicas, espectroscópicas y microscopias.Debido al carácter multidisciplinario del presente proyecto de investigación, su ejecución se llevara a cabo a través de la colaboración de investigadores pertenecientes a distintas áreas de la Química y permitirá continuar con la formación de recursos humanos mediante la realización de tesis doctorales y estadías postdoctorales.

Transformacion de Productos Regionales mediante procesos catalíticos. Transformation of Regional products by catalytic processes.

En este proyecto se plantea la posibilidad de aumentar el valor agregado de compuestos abundantes en nuestro país (terpenos y glicerol) mediante reacciones de oxidación y transesterificación, reemplazando los procesos homogéneos existentes por procesos heterogéneos eco-compatibles. Para ello se desarrollarán catalizadores heterogéneos del tipo MCM-41 e hidroxidos de doble capa (HDC) que posean la función activa específica para estas reacciones bajo estudio.El limoneno, principal componente del aceite esencial de limón y los alfa- y beta- pinenos, presentes en el aceite de trementina, son materiales base ampliamente disponibles. Su oxifuncionalización catalítica, mediante reacciones de epoxidación u oxidación alilica, permite producir una gran variedad de productos como fragancias, agroquímicos, medicinas, etc. En tanto, se espera un marcado incremento en la disponibilidad de glicerol, subproducto de la producción de biodiesel. Mediante su transesterificación catalítica heterogénea es posible obtener selectivamente monoésteres, los cuales tienen importantes aplicaciones como emulsionantes o agentes de estabilización en la producción de fármacos, cosméticos y alimentos. El diseño y síntesis de los materiales catalíticos mencionados permitirá la obtención de productos químicos finos por métodos limpios con bajo impacto ambiental, atendiendo a los altos niveles de contaminación ambiental generados por los procesos homogéneos tradicionales.

Resonancia Magnética Nuclear aplicada al estudio de nuevos sistemas farmacéuticos y biológicos, complejos poliméricos y conjuntos de espines modelo. Nuclear Magnetic Resonance applied to the study of new pharmaceutical and biological systems, polymeric complexes and model spin clusters.

El presente proyecto plantea utilizar integralmente la técnica de Resonancia Magnética Nuclear en sólidos como un medio experimental que permite entender fenómenos de la física fundamental, como así también realizar aplicaciones de interés en el campo de la química, los desarrollos farmacéuticos y la biología. Novedosas técnicas experimentales serán empleadas, en conjunción con otras más tradicionales, en la caracterización de nuevas estructuras poliméricas acomplejadas a metales, membranas biológicas y compuestos de interés farmacéutico en vías de desarrollo, los cuales presentan el fenómeno de polimorfismo . Esto se llevará a cabo complementando los resultados de RMN en sólidos con técnicas tanto espectroscópicas como analíticas (Infrarrojo, Difracción de Rayos X, Calorimetría, RMN en solución) y trabajo interdisciplinario. Paralelamente al desarrollo de estos temas, profundizaremos mediante investigación básica, en la compresión de la dinámica cuántica y el surgimiento de la irreversibilidad en sistemas de espines nucleares. Observaremos en particular la generación, evolución y control de las coherencias cuánticas múltiples en sistemas cuánticos abiertos, lo cual nos da información sobre tamaño de clusters de espines. Esto permitirá la correcta implementación de secuencias de pulsos sofisticadas, como así también desarrollar nuevos métodos de medición aplicados a la caracterización estructural y a la dinámica molecular de sólidos complejos. Debemos resaltar que este proyecto está conectado con aspectos tanto básicos como aplicados de la RMN en sólidos como técnica experimental, la cual se desarrolla en el país únicamente en FaMAF-UNC. Se nutre además de trabajo multidisciplinario promoviendo la colaboración con investigadores y becarios de distintas áreas (física, química, farmacia, biología) provenientes de distintos puntos del país. Finalmente podemos afirmar que este plan impulsa la aplicación de la física básica proyectada a diferentes áreas del conocimiento, en el ámbito de la provincia de Córdoba. The aim of the present proyect is to use Nuclear Magnetic Resonance (NMR) as a complete techique that allows the understanding of fundamental physics phenomena and, at the same time, it leads to important applications in the fields of chemistry, pharmaceutical developments and biology. New experiments will be used together with traditional ones, in the characterization of new metal-polymer complexes, biological membranes and pharmaceutical compounds, some of them presenting polymorfism. NMR experiments will be complemented with diverse spectroscopic and analytical techniques: Infrared, X ray Diffraction, Thermal Analysis, solution NMR, as well as multidisciplinary investigation. Additionally, the present proyect plans to study in depth several aspects of quantum dynamics phenomena and decoherence in nuclear spin systems. The present proyect is connected with basic and applied aspects of the solid state NMR technique, developed in our country, only at FaMAF-UNC. It is is composed by multidisciplinary work and it promotes the collaboration with researchers and students coming from different fields (physics, chemistry, pharmaceutical developments, biology) and different points of our country.

Producción de factores de virulencia por fitopatógenos bacterianos de soja. Utilización de productos naturales como biocontrol. Production of virulence factors by soybean bacterial phytopathogens. The use of natural products as biocontrolers.

En Argentina el cultivo de soja ocupa el primer lugar en superficie sembrada. El 90% de la producción se obtiene en la zona central del pais. La siembra directa favorece la multiplicación y supervivencia de fitopatógenos causantes de tizón y pústula bacterianos. El tizón es producido por Pseudomonas syringae pv. glycinea observándose manchas marrones en las hojas. Produce gran variedad de toxinas: coronatina, faseolotoxina, siringomicina, tabtoxina, proteínas “nucleation ice”, entre otras, las cuales contribuyen a la clorosis y necrosis. En la infección, además, están involucrados exopolisacáridos (levano y alginato). La celulosa ha sido relacionada en la adhesión bacteriana y en la formación de biofilm. La pústula es causada por Xanthomonas axonopodis pv. glycines. Produce manchas pequeñas con una pequeña pústula de color claro. Libera enzimas como α-amilasa, proteasa, endo β-mannanasa, actividad peptolítica, que degradan componentes vegetales. Xantan, producido por X. axonopodis es uno de los componentes necesarios para la formación de biofilm. Este último es considerado un importante factor de virulencia porque proporciona una estrategia de colonización que otorga mayor resistencia a ambientes desfavorables, tolerancia a antimicrobianos, producción de metabolitos y exoenzimas, etc. Actualmente el control de bacterias fitopatógenas se realiza mediante pesticidas con alta toxicidad para los consumidores y el ambiente. Para evitar las bacteriosis en la práctica se sugiere la rotación de cultivos y utilizar semillas certificadas. Se están probando compuestos naturales derivados de plantas medicinales como pesticidas; estos se pueden dividir en varias categorías fitoquímicas. Varios estudios confirman la actividad antibacteriana, antifúngica y antiviral de estos productos. Extractos vegetales con alto contenido de flavonoides y aceite esenciales poseen una importante actividad antibacteriana. Además, algunos aceites esenciales podrían estar incidiendo en la liberación y/o producción de biofilm, exopolisacáridos y exoproteínas. La gran incidencia de las infecciones por fitopatógenos y las pérdidas económicas que estas acarrean hacen que su control presente grandes dificultades para la agricultura sustentable en soja de nuestro país. En este trabajo se propone estudiar los diferentes factores de virulencia de cepas bacterianas fitopatógenas y evaluar el rol que cumplen en el proceso de la enfermedad en cultivos de soja y desarrollar estrategias para el control de bacteriosis vegetales aplicando productos naturales aislados de plantas aromáticas. La correcta utilización de productos antimicrobianos de origen natural aplicados sobre el cultivo y/o sobre las semillas evitaría la dispersión de la enfermedad y la eliminación al medio ambiente de productos contaminantes no deseados. In Argentina, soybean cultivation occupies the first place; 90% of this cereal is produced in the central region of the country. Intensive tillage practices favour multiplication and survival of bacterial phytopathogens causing blight and pustule diseases. Pseudomonas syringae pv. glycinea produce several toxins like coronatine, faseolotoxine, siringomicine, tabtoxine and proteins of nucleation ice that contribute to the develop of chlorosis and necrosis, characteristic of bacterial blight. It also produces levan and alginate, cellulose and biofilm. Pustule disease is caused by Xanthomonas axonopodis pv glycines, which produce enzymes like α-amilase, protease, endo β-mannanase, peptolitic activity, xanthan and biofilm. Nowadays the control of phytopathogenic bacteria consists in the application of pesticides that are toxic for the environment and man. Natural products from medicinal plants are a new alternative for the treatment of phytopathogens. Researches made with phytochemical compounds (flavonoids, phenols, quinones, cummarines, essential oils, terpenes) support the antimicrobial activity of these natural products. What is more, these substances could suppress the biofilm, exoproteins and exopolisaccharides formation and release of them. The infections caused by phytopathogens provoke economical loses and its control presents big difficulties in our country. The proposal of this work is the characterization of phytopatoghenic strains, its virulence factors and the role they play in the disease process. The development of a new alternative for the control of vegetable bacteriosis using natural products obtained from aromatic plants and the correct application of them on sown fields or on seeds is also an objective in this work.

Implementation of the I.S. EN 16001:2009 energy management standard into GlaxoSmithKline (GSK) Ltd, Cork

As manufacturers face an increasingly competitive environment, they seek out opportunities to reduce production costs without negatively affecting the yield or the quality of their finished products. The challenge of maintaining high product quality while simultaneously reducing production costs can often be met through investments in energy efficient technologies and energy efficiency practices. Energy management systems can offer both technological and best practice efficiencies in order to achieve substantial savings. A strong energy management system provides a solid foundation for an organisation to reduce production costs and improve site efficiency. The I.S EN16001 energy management standard specifies the requirements for establishing, implementing, maintaining and improving an energy management system and represents the latest best practice for energy management in Ireland. The objective of the energy management system is to establish a systematic approach for improving energy performance continuously. The I.S EN16001 standard specifies the requirements for continuous improvement through using energy more efficiently. The author analysed how GlaxoSmithKline’s (GSK) pharmaceutical manufacturing facility in Cork implemented the I.S. EN16001 energy management system model, and defined how energy saving opportunities where identified and introduced to improve efficiency performance. The author performed an extensive literature research in order to determine the current status of the pharmaceutical industry in Ireland, the processes involved in pharmaceutical manufacturing, the energy users required for pharmaceutical manufacturing and the efficiency measures that can be applied to these energy users in order to reduce energy consumption. The author then analysed how energy management standards are introduced to industry and critically analysed the driving factors for energy management performance in Ireland through case studies. Following an investigation as to how the I.S. EN16001 energy management standard is operated in GSK, a critical analysis of the performance achieved by the GSK energy management system is undertaken in order to determine if implementing the I.S EN16001 standard accelerates achieving energy savings. Since its introduction, the I.S. EN16001 model for energy management has enabled GSK to monitor, target and identify energy efficiency opportunities throughout the site. The model has put in place an energy management system that is continuously reviewed for improvement and to date has reduced GSK’s site operations cost by over 30% through technical improvements and generating energy awareness for smarter energy consumption within the GSK Cork site. Investment in I.S. EN16001 has proved to be a sound business strategy for GSK especially in today's manufacturing environment.