Pharmacokinetics of UC781-loaded intravaginal ring segments in rabbits: a comparison of polymer matrices

UC781 is a potent and poorly water-soluble nonnucleoside reverse transcriptase inhibitor being investi- gated as a potential microbicide for preventing sexual transmission of HIV-1. This study was designed to evaluate the in vivo release and pharmacokinetics of UC781 delivered from matrix-type intravaginal ring segments in rabbits. Three polymer matrices (polyurethane, ethylene vinyl acetate copolymer, and silicone elastomer) and two drug loadings (5 and 15 mg/segment) were evaluated in at least one of two independent studies for up to 28 days in vivo. Inter-study comparison of in vivo release, vaginal tissue, and plasma concentrations for similar formulations demonstrated good reproducibility of the animal model. Mean estimates for a 28-day in vivo release ranged from 0.35 to 3.17 mg UC781 per segment. Mean proximal vaginal tissue levels (adjacent to the IVR segment) were 8– 410 ng/g and did not change significantly with time for most formulations. Distal vaginal tissue levels of UC781 were 6- to 49-fold lower than proximal tissue levels. Mean UC781 plasma levels were low for all formulations, at 0.09–0.58 ng/mL. All formulations resulted in similar UC781 concentrations in vaginal tissue and plasma, except the low loading polyurethane group which provided significantly lower levels. Loading dependent release and pharmacokinetics were only clearly observed for the polyurethane matrix. Based on these results, intravaginal ring segments loaded with UC781 led to vaginal tissue concen- trations ranging from below to approximately two orders of magnitude higher than UC781’s EC50 under in vitro conditions (2.8 ng/mL), with little influence by polymer matrix or UC781 loading. Moreover, these findings support the use of rabbit vaginal pharmacokinetic studies in preclinical testing of microbicide intravaginal rings.

Comparative Study of Different Methods for the Prediction of Drug− Polymer Solubility

In this study, a comparison of different methods to predict drug−polymer solubility was carried out on binary systems consisting of five model drugs (paracetamol, chloramphenicol, celecoxib, indomethacin, and felodipine) and polyvinylpyrrolidone/vinyl acetate copolymers (PVP/VA) of different monomer weight ratios. The drug−polymer solubility at 25 °C was predicted using the Flory−Huggins model, from data obtained at elevated temperature using thermal analysis methods based on the recrystallization of a supersaturated amorphous solid dispersion and two variations of the melting point depression method. These predictions were compared with the solubility in the low molecular weight liquid analogues of the PVP/VA copolymer (N-vinylpyrrolidone and vinyl acetate). The predicted solubilities at 25 °C varied considerably depending on the method used. However, the three thermal analysis methods ranked the predicted solubilities in the same order, except for the felodipine−PVP system. Furthermore, the magnitude of the predicted solubilities from the recrystallization method and melting point depression method correlated well with the estimates based on the solubility in the liquid analogues, which suggests that this method can be used as an initial screening tool if a liquid analogue is available. The learnings of this important comparative study provided general guidance for the selection of the most suitable method(s) for the screening of drug−polymer solubility.

Probing The effects of Experimental Conditions on the Character of Drug-Polymer Phase Diagrams Constructed Using Flory-Huggins Theory

Purpose: Amorphous drug-polymer solid dispersions have been found to result in improved drug dissolution rates when compared to their crystalline counterparts. However, when the drug exists in the amorphous form it will possess a higher Gibb’s free energy than its associated crystalline state and can recrystallize. Drug-polymer phase diagrams constructed through the application of the Flory Huggins (F-H) theory contain a wealth of information regarding thermodynamic and kinetic stability of the amorphous drug-polymer system. This study was aimed to evaluate the effects of various experimental conditions on the solubility and miscibility detections of drug-polymer binary system. Methods: Felodipine (FD)-Polyvinylpyrrolidone (PVP) K15 (PVPK15) and FD-Polyvinylpyrrolidone/vinyl acetate (PVP/VA64) were the selected systems for this research. Physical mixtures with different drug loadings were mixed and ball milled. These samples were then processed using Differential Scanning Calorimetry (DSC) and measurements of melting point (Tend) and glass transition (Tg) were detected using heating rates of 0.5, 1.0 and 5.0°C/min. Results: The melting point depression data was then used to calculate the F-H interaction parameter (χ) and extrapolated to lower temperatures to complete the liquid–solid transition curves. The theoretical binodal and spinodal curves were also constructed which were used to identify regions within the phase diagram. The effects of polymer selection, DSC heating rate, time above parent polymer Tg and polymer molecular weight were investigated by identifying amorphous drug miscibility limits at pharmaceutically relevant temperatures. Conclusion: The potential implications of these findings when applied to a non-ambient processing method such as Hot Melt Extrusion (HME) are also discussed.

Synthesis of new vegetable oil-based polymeric materials

A crescente procura de recursos fosseis a que se tem assistido nos ultimos anos, tem resultado num crescimento sem precedentes dos precos, com consequencias imprevisiveis e que levara, no espaco de decadas, ao seu inevitavel esgotamento. A procura de um modelo de desenvolvimento sustentavel, baseado em recursos renovaveis e o grande desafio que se coloca a civilizacao no seculo XXI. A biomassa vegetal, atraves das designadas gBio-refinarias h, e uma alternativa logica para a producao de produtos quimicos e de materiais mas tambem de combustiveis e energia. Os oleos vegetais constituem uma das fracoes da biomassa vegetal, cuja exploracao tem merecido redobrada atencao nos ultimos anos, como fonte de materiais e de combustiveis. Assim, a presente dissertacao tem por objetivo o desenvolvimento de novos materiais polimericos derivados de oleos vegetais, seguindo duas abordagens distintas, nomeadamente a preparacao de polimeros atraves de polimerizacao por etapas e polimerizacao em cadeia (Parte B e C, respetivamente). Em primeiro lugar, foram sintetizados poliesteres alifaticos de cadeia longa a partir de monomeros provenientes do oleo de colza (Capitulo III). A auto-metatese do acido erucico com catalisadores de rutenio, seguida de hidrogenacao da ligacao dupla, originou o acido 1,26-hexacosanodioico, que por sua vez foi convertido em hexacosano-1,26-diol. Subsequentemente, a policondensacao do acido ƒ¿,ƒÖ-dicarboxilico de cadeia longa com o hexacosano-1,26-diol originou o poliester 26,26. O diacido C26 foi tambem polimerizado com outros alcano-diois de cadeia curta, nomeadamente o dodecano-1,12-diol e o butano-1,2-diol, produzindo, respetivamente, os poliesteres 12,26 e 4,26. Estes poliesteres de fontes 100% renovaveis possuem valores de Mn na ordem dos 8-14 kDa e valores de PDI entre 2.1 e 2.7. As propriedades destes poliesteres alifaticos foram avaliadas atraves de varias tecnicas, revelando elevada cristalinidade (com uma estrutura cristalina como a do polietileno) e elevadas temperaturas de fusao (74-104 ‹C), cristalizacao (68-92 ‹C) e degradacao (323-386 ‹C). Em segundo lugar, foram sintetizados polimeros lineares termo-reversiveis a partir de derivados do oleo de ricinio (Capitulo IV). Para tal foram preparados monomeros que incorporam aneis furanicos inseridos atraves do acoplamento tiol-eno, e que posteriormente foram polimerizados pela reacao de Diels-Alder (DA) entre os grupos furano (dieno A) e estruturas complementares do tipo maleimida (dienofilo B). Para as polimerizacoes DA foram consideradas duas abordagens diferentes, nomeadamente (i) o uso de monomeros com dois aneis furanicos terminais em conjunto com uma bismaleimida (sistemas AA+BB) e (ii) a utilizacao de um monomero que incorpora ambos os grupos reativos, furano e maleimida, na sua estrutura (sistema AB). Este estudo demonstrou claramente que ambas as estratégias foram bem sucedidas embora com diferentes resultados em termos da natureza dos produtos obtidos. Estes polímeros lineares apresentam valores relativamente baixos de Tg (-40 to -2 °C) devido à natureza flexível dos grupos separadores das funções reativas, e de Mn (4.5-9.0 kDa) dada a observada tendência de ciclização associada a concentrações baixas de monómero. A aplicação da reação de retro-DA aos polímeros em causa confirmou o seu caráter reversível, ou seja, a possibilidade de promover, em condições controladas, a despolimerização com recuperação dos monómeros de partida. Esta particularidade abre caminhos para materiais macromoleculares originais com aplicações promissoras tais como auto-reparação e reciclabilidade. Em terceiro lugar, sintetizaram-se polímeros não-lineares termo-reversíveis a partir de derivados do óleo de ricínio (Capítulo V). Para tal foram preparados monómeros trifuncionais e posteriormente polimerizados através da reação de DA entre os grupos reativos complementares furano/maleimida. Foram consideradas três abordagens distintas para preparar estes polímeros não-lineares, nomeadamente através da utilização de (i) um monómero bisfurânico em combinação com uma trismaleimida (sistema A2+B3) e (ii) um monómero trisfurânico em conjunto com uma bismaleimida (sistema A3+B2) que originaram materiais ramificados ou reticulados, e ainda (iii) a utilização de monómeros assimetricamente substituídos do tipo A2B ou AB2 capazes de originar estruturas macromoleculares hiper-ramificadas. Todos os sistemas apresentaram valores de Tg perto de 0 °C, o que era de esperar para estes materiais não-lineares. A aplicação da reação de retro-DA comprovou mais uma vez o caráter termo-reversível das polimerizações em causa. Em quarto lugar e último lugar, foram preparados copolímeros de acetato de vinilo (VAc) com monómeros derivados de óleo de girassol (Capítulo VI). Ésteres vinílicos de ácidos gordos (FAVE) foram sintetizados por transvinilação dos ácidos oleico e linoleico com VAc catalisada por um complexo de irídio. Os monómeros vinílicos preparados foram caracterizados e posteriormente homopolimerizados e copolimerizados com VAc através do uso dos grupos vinílicos terminais como função inicial de polimerização. A variação do tipo e quantidade de monómero FAVE e da quantidade de iniciador radicalar originou copolímeros de VAc com valores de Mn na gama de 1.2-3.0 kDa e valores de Tg de -5 a 16 °C. Os copolímeros foram avaliados em testes de cura oxidativa através das insaturações nas suas cadeias alifáticas para formar materiais reticulados, e os resultados sugerem que eles podem ser sistemas efetivos de cura para aplicações como tintas, vernizes e outros tipos de revestimento. Todos os materiais poliméricos preparados ao longo deste trabalho constituem contribuições atrativas para a área dos polímeros oriundos de recursos renováveis e representam uma prova indiscutível de que os óleos vegetais são percursores promissores de materiais macromoleculares com potenciais aplicações.

Estudo da compactabilidade em laboratório de misturas betuminosas com resíduos plásticos

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização em Vias de Comunicação e Transportes

Stability studies of intravenous cyclosporine preparations stored in non-PVC containers

Dans cette étude, la stabilité de préparations intraveineuses de cyclosporine (0.2 et 2.5 mg/mL dans NaCl 0.9% ou dextrose 5%) entreposées dans des seringues de polypropylène, des sacs de polypropylène-polyoléfine et des sacs de vinyle acétate d’éthylène a été évaluée. Une méthode HPLC indicatrice de la stabilité à base de méthanol a été développée et validée suite a des études de dégradation forcée. Les solutions évaluées ont été préparées de façon aseptique, puis entreposées à 25°C. La stabilité chimique a été évaluée par HPLC et la stabilité physique a été évaluée par inspection visuelle et aussi par diffusion dynamique de la lumière (DLS). Tous les échantillons sont demeurés stables chimiquement et physiquement dans des sacs de polypropylène-polyoléfine (>98% de cyclosporine récupérée après 14 jours). Lorsqu’entreposés dans des seringues de polypropylène, des contaminants ont été extraits des composantes de la seringue. Toutefois, aucune contamination n’a été observée après 10 min de contact entre la préparation de cyclosporine non-diluée et ces mêmes seringues. Les préparations de 2.5 mg/mL entreposées dans des sacs de vinyle acétate d’éthylène sont demeurés stables chimiquement et physiquement (>98% de cyclosporine récupérée après 14 jours). Toutefois, une adsorption significative a été observée avec les échantillons 0.2 mg/mL entreposés dans des sacs de vinyle acétate d’éthylène (<90% de cyclosporine récupéré après 14 jours). Une étude cinétique a démontré une bonne corrélation linéaire entre la quantité adsorbée et la racine carrée du temps de contact (r2 > 0.97). Un nouveou modèle de diffusion a été établi. En conclusion, les sacs de polypropylène-polyoléfine sont le meilleur choix; les seringues de polypropylène présentent un risque de contamination, mais sont acceptables pour un transfert rapide. Les sacs de vinyle acétate d’éthylène ne peuvent être recommandés à cause d’un problème d’adsorption.

Development of novel surface coatings based on acrylic copolymers

The present study describes the preparation of Vinyl acetate-Butyl acrylate copolymer lattices of varying compositions and solid contents by semicontinuous emulsion polymerization method. This copolymer lattices were used as binder to develop a new surface coating formulation. The properties of this surface coating were improved by using nano TiO2 colloidal sol as a pigment. Antimicrobial activity of surface coatings was improved by the addition of carboxymethyl chitosan as biocide. Uniformly dispersed tyre crumb was used to give a mat finish to the coating. The mechanical properties adhesive properties, thermal properties etc. of the coatings are presented in thesis.

Kinetic resolution of a drug precursor by Burkholderia cepacia lipase immobilized by different methodologies on superparamagnetic nanoparticles

Burkholderia cepacia lipase was immobilized on superparamagnetic nanoparticles using three different methodologies (adsorption, chemisorption with carboxibenzaldehyde and chemisorption with glutaraldehyde) and employed in the kinetic resolution of a chiral drug precursor, (RS)-2-bromo-1-(phenyl)ethanol, via enantioselective acetylation reaction. An excellent improvement of lipase catalytical performance was observed. Free B. cepacia lipase gave the ester (S)-2 with poor E-value <30, and after its immobilization to magnetic nanoparticles the E-value was up to >200. The effect of several reaction parameters in the kinetic resolution was studied. The best results for kinetic resolution were obtained using vinyl acetate as acetyl donor and toluene as solvent, typically yielding the ester in high enantiomeric excess (>99%) and E-value (E > 200). Of the three tested immobilization methods, chemisorption with glutaraldehyde was the best one in terms of temperature stability and yield product. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Testicular arteries systematization based on different levels of scrotal configuration in caprines

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

LDPE/EVA Composites for Antimicrobial Properties

Composites with antimicrobial activity are of great interest nowadays and the development of titanium dioxide with these functional properties presents interest in academic and industrial sectors.An approach to develop PE composite containing silver microparticles to have an antimicrobial effect is presented. To obtain such antimicrobial composites, LDPE/EVA were processed with Ag particles on TiO2 particles as inorganic carrier substance. Titanium dioxide nanoparticles (P-25) were covered with silver particles using Turkevich Method or citrate reduction method. The Ag/TiO2 particles were dispersed at concentration of 0,8 wt% and 1% wt% in LDPE/ethylene vinyl acetate copolymer (EVA)-(50% w/w) at the melt state in a Haake torque Rheometer. Silver microparticles were characterized with UV-Vis Spectroscopy. The composites thus prepared were characterized through XRD, Ares Rheometer, Scanning Electronic Microscopy (SEM) and JIS Z 2801 antimicrobial tests to study the effects of the addition of particles on rheological properties, morphological behavior and antimicrobial properties. The results showed that incorporation of silver/titanium dioxide particles on composites obtained systems with differents dispersions. The Ag/TiO2 particles showed uniform distribution of Ag on TiO2 particles as observed by SEM-EDX and antimicrobial tests according to JIS Z 2801 shows excellent antimicrobial properties.

Avaliação mecânica e microestrutural de compósitos de poliéster com adição de cargas minerais e resíduos industriais

With the current growth in consumption of industrialized products and the resulting increase in garbage production, their adequate disposal has become one of the greatest challenges of modern society. The use of industrial solid residues as fillers in composite materials is an idea that emerges aiming at investigating alternatives for reusing these residues, and, at the same time, developing materials with superior properties. In this work, the influence of the addition of sand, diatomite, and industrial residues of polyester and EVA (ethylene vinyl acetate), on the mechanical properties of polymer matrix composites, was studied. The main objective was to evaluate the mechanical properties of the materials with the addition of recycled residue fillers, and compare to those of the pure polyester resin. Composite specimens were fabricated and tested for the evaluation of the flexural properties and Charpy impact resistance. After the mechanical tests, the fracture surface of the specimens was analyzed by scanning electron microscopy (SEM). The results indicate that some of the composites with fillers presented greater Young s modulus than the pure resin; in particular composites made with sand and diatomite, where the increase in modulus was about 168 %. The composites with polyester and EVA presented Young s modulus lower than the resin. Both strength and maximum strain were reduced when fillers were added. The impact resistance was reduced in all composites with fillers when compared to the pure resin, with the exception of the composites with EVA, where an increase of about 6 % was observed. Based on the mechanical tests, microscopy analyses and the compatibility of fillers with the polyester resin, the use of industrial solid residues in composites may be viable, considering that for each type of filler there will be a specific application

Structure and Physical Properties of EVA/Starch Precursor Materials for Foaming Applications

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Does bench model fidelity interfere in the acquisition of suture skills by novice medical students?

OBJETIVO: Embora vários modelos de bancada inanimados tenham sido descritos para o treinamento de habilidades de sutura, até o momento, não existe um método ideal para esse ensino e aprendizagem durante a formação médica. O objetivo foi avaliar se a fidelidade dos modelos de bancada interfere na aquisição de habilidades de sutura em estudantes de medicina iniciantes na prática cirúrgica. MÉTODOS: 36 estudantes de medicina sem exposição prévia a habilidades cirúrgicas foram randomizados em três grupos (n = 12): treinamento de suturas baseado em materiais didáticos (controle); treinamento de suturas em modelo de baixa-fidelidade (modelo de bancada de etileno vinil acetato); ou treinamento de suturas em modelo de alta-fidelidade (modelo de bancada de pele de pata de porco). Foram aplicados pré e pós-testes (realização de pontos simples e pontos subdérmicos invertidos em língua de boi). Três ferramentas (Global Rating Scale com avaliação cega, tamanho do efeito e autopercepção da confiança baseada em uma escala de Likert) foram utilizadas para mensurar todas as performances de sutura. RESULTADOS: A análise após o treinamento demonstrou que os estudantes que treinaram nos modelos tiveram um melhor (p < 0.0000) desempenho na avaliação pela Global Rating Scale, quando comparados com o controle, independente da fidelidade do modelo. A magnitude do efeito (treinamento) foi considerada grande (> 0.80) em todas as mensurações. Após o treinamento os alunos sentiram-se mais confiantes (p < 0.0000) para executarem os dois tipos de suturas. CONCLUSÃO: A aquisição de habilidades de suturas no modelo de baixa fidelidade foi semelhante à prática no modelo de alta fidelidade, sendo que a melhora no desempenho dos participantes que treinaram nesses dois modelos foi superior à aprendizagem baseada em materiais didáticos.

Caracterização mecânica e térmica de compósitos de poli (cloreto de vinila) reforçados com fibras de sisal

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Irrigação do testículo em eqüino da raça Puro-Sangue Inglês

Estudamos o comportamento da artéria testicular e seus ramos, bem como o número e distribuição dos vasos penetrantes, em 30 pares de testículos de eqüinos da raça Puro-Sangue Inglês, adultos, mediante análise de esquemas de modelos obtidos pela corrosão após injeção de acetato de vinil. Verificamos que a artéria testicular apresenta 5 diferentes tipos de arranjos vasculares, isto é: a artéria testicular emite número variável de ramos, de 2 a 10 ramos mediais e de 3 a 11 ramos laterais (35 vezes - 58,4%); ou cede de 3 a 8 ramos adicionais e ao nível da metade de seu percurso, na borda livre do órgão, divide-se em um ramo medial e outro lateral (12 vezes - 20,0%); ou divide a irrigação do órgão com ramos denominados de complementares, 1 ramo (6 vezes - 10,0%) e 3 ramos (1 vez - 1,6%); ou ainda fornece os ramos medial e lateral, com predominância do lateral (3 vezes - 5,0%) ou do medial (3 vezes - 5,0%). Quanto à distribuição dos vasos penetrantes nos diferentes quadrantes, observamos que em mediana, por ordem, os testículos direitos apresentam o maior número de vasos penetrantes no quadrante craniomedial (13,0), seguido pelos quadrantes craniolateral (10,5), caudolateral (7,0) e caudomedial (6,5). Nos testículos esquerdos, também o quadrante craniomedial mostra o maior número de vasos penetrantes (12,5), seguido pelos quadrantes craniolateral (10,0), e com equivalência os quadrantes caudomedial e caudolateral (7,0). Anastomoses (8 vezes - 13,3%) foram localizadas todas na face ventral do órgão. Comparando o número de vasos penetrantes dos testículos direitos e esquerdos, verificamos que não existem diferenças estatisticamente significativas nos eqüinos da raça Puro-Sangue Inglês.