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ABSTRACT Aiming to alter and/or improve permeation of active compounds in the skin, many strategies have been developed, including biophysical methods. One of the physical absorption techniques, currently known as Cryo Laser Phoresis (CLP), consists of an apparatus that emits radiation on polar or nonpolar molecules of the active substance, resulting in faster penetration when in comparison to the standard topical application. The goal of this work was to evaluate the efficacy of a method that proposes to increase cutaneous permeation of diclofenac sodium by using CLP technique. The influence on permeation was evaluated ex vivo, using Franz cell and human skin obtained from cosmetic surgery. The results were evaluated using statistical methods and data exploratory analysis: clusters, k-means and Principal Component Analysis. The results showed a larger increase in the concentration of diclofenac sodium in the dermis with the use of laser. In all samples (with or without laser application) it was observed that skin surface showed an amount of diclofenac sodium and that there was no active passage to the receptor liquid, suggesting that diclofenac sodium was not absorbed. These results indicate that CLP, when used under the conditions described in this study, is able to increase diclofenac sodium penetration and its retention into deeper layers.

RESUMO No sentido de alterar e/ou melhorar a penetração de substâncias na pele, diversas estratégias têm sido desenvolvidas, variando desde a aplicação de novos veículos e ativos encapsulados, até equipamentos que atuam por métodos biofísicos. Uma das técnicas de absorção física, atualmente conhecida como Crio Laser Forese (CLF), consiste em um aparato que emite radiação sobre moléculas polares ou apolares da substância ativa, tornando sua penetração mais rápida, se comparada à administração tópica comum. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficácia de um método que propõe aumentar a permeação cutânea do diclofenaco de sódio incorporado a um gel, por meio do uso da CLF. A influência sobre a permeação foi avaliada ex vivo, utilizando célula de Franz e pele humana obtida de cirurgia plástica. Os resultados foram balizados mediante aplicação de métodos estatísticos e análise exploratória de dados: clusters, k-means e Análise por Componentes Principais. Os resultados demonstraram aumento na concentração do diclofenaco de sódio na derme com o uso do laser. Em todas as amostras (com ou sem aplicação de laser), observou-se, uma quantidade de diclofenaco de sódio na superfície da pele e que não houve passagem de ativo para o líquido do receptor, sugerindo que o diclofenaco de sódio não foi absorvido. Estes resultados indicam que CLF usada sob as condições descritas neste estudo é capaz de aumentar a penetração do diclofenaco de sódio e sua retenção em camadas mais profundas da pele.

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abstract This work aimed to investigate in vitro the influence of monoolein (MO) on progesterone (PG) transdermal delivery and skin retention. Information about the role of MO as an absorption enhancer for lipophilic molecules can help on innovative product development capable of delivering the hormone through the skin in a consistent manner, improving transdermal therapy of hormonal replacement. MO was dispersed in propylene glycol under heat at concentrations of 0% (control), 5% w/w, 10% w/w and 20% w/w. Then, 0.6% of PG (w/w) was added to each formulation. Permeation profile of the hormone was determined in vitro for 48 h using porcine skin in Franz diffusion cells. PG permeation doubled when 5% (w/w) of MO was present in formulation in comparison to both the control and higher MO concentrations (10% and 20% w/w). An equal trend was observed for PG retention in stratum corneum (SC) and reminiscent skin (E+D). PG release rates from the MO formulations, investigated using cellulose membranes, revealed that concentrations of MO higher than 5% (w/w) hindered PG release, which indeed negatively reflected on the hormone permeation through the skin. In conclusion, this work demonstrated the feasibility of MO addition (at 5% w/w) in formulations as a simple method to increase transdermal PG delivery for therapies of hormonal replacement. In contrast, higher MO concentrations (from 10% to 20% w/w) can control active release, and this approach could be extrapolated to other lipophilic, low-molecular-weight molecules.

resumo Este trabalho teve como objetivo investigar in vitro a influência de monooleína (MO) na permeação transdérmica de progesterona (PG), bem como sobre a retenção cutânea desse hormônio a fim de (i) liberar de maneira mais consistente hormônio através da pele para melhorar a terapia transdérmica de reposição hormonal e (ii) trazer mais informações sobre o papel da MO como promotor da absorção cutânea de moléculas lipofílicas, tema ainda pouco explorado na literatura. MO foi dispersa em propilenoglicol, a concentrações de 0% (controle), 5%, 10% e 20% (p/p). Adicionou-se, em seguida, 0,6% (p/p) de PG a cada uma das formulações. O perfil de permeação do hormônio foi então determinado in vitro durante 48 h, utilizando pele de porco em células de difusão do tipo Franz. MO a 5% (p/p) foi capaz de duplicar a permeação de PG em comparação ao controle e às concentrações mais elevadas de MO, assim como a retenção de PG no estrato córneo (SC) e epiderme e derme remanescentes (E+D). A velocidade de liberação de PG a partir das formulações foi investigada usando membranas de celulose e este estudo revelou que concentrações de MO superiores a 5% (p/p) impediram a liberacão de PG, o que de fato refletiu de forma negativa na permeação cutânea do hormônio. Concluindo, este trabalho demonstrou a viabilidade da adição de MO a uma formulação como um método simples para aumentar a permeação transdérmica de PG para uso em terapias de reposição hormonal. Por outro lado, altas concentrações de MO (de 10% a 20% p/p) controlam a liberação de PG e este efeito pode ser extrapolado para outras moléculas lipofílicas de baixa massa molecular.

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Introdução: O uso de animais em pesquisa científica vem sendo ponto de discussão na última década, baseado na teoria dos 3Rs - Reduction, Refinement and Replacement. Objetivo: Avaliar o uso da pele de cobra brasileira (Crotalus durissus terrificus) como membrana biológica para ensaios in vitro de permeação cutânea, usando nicotina em adesivos transdérmicos como medicamento modelo. Há muitas similaridades nas taxas de permeação entre o estrato córneo humano e a pele de cobra, a qual sugere o uso da pele de cobra como um modelo de barreira nos ensaios de permeação através do estrato córneo. A pele de cobra pode vir a ser um substituto em potencial para o uso de animais de laboratórios, reduzindo o número de animais utilizados nas pesquisas, a dor e desconforto dos animais durante os experimentos. É importante procurar alternativas para substituição dos animais tanto em ensaios laboratoriais in vitro como nos ensaios in vivo. Material e Método: Experimento de laboratório. Ensaio in vitro de permeação cutânea utilizando pele de cobra pré-hidratada em água durante 12, 24 e 48 horas...

Introduction: Based on the theory of the 3Rs - Reduction, Refinement and Replacement, the use of animals in scientific research has been focused in the past decade. Objective: To assess the use of Brazilian snake (Crotalus durissus terrificus) skin as a biological membrane for in vitro skin permeation studies using nicotine transdermal patches as a drug model. There are many similarities in the permeation rates between the snake skin and the human stratum corneum, which suggest the use of this tissue as a barrier model to test drug permeation through the stratum corneum. The use of snake skin may become a potential replacement for the use of laboratory animals, reducing this way the number of animals used in research, as well as the pain and discomfort of animals during the experiments. It is important to seek alternatives in order to replace these animals both in vitro and in vivo laboratory assays. Materials and Methods: Laboratory Experiment – During in vitro skin permeation studies using pre-treated with water hydration for 12, 24 and 48 hours snake skin, nicotine was used as a model drug, as well as a vertical diffusion cell as apparatus. The nicotine values permeated through snake skin were determined by High Performance Liquid Chromatography, being...

Introducción: El uso de animales en la investigación científica está siendo tema de debate en la última década, basado en la teoría de las 3Rs - Reducción, Refinamiento y Reemplazo. Objetivo: Evaluar el uso de la piel de serpiente brasileña (Crotalus durissus terrificus) como membrana biológica para las pruebas in vitro de la permeabilidad cutánea, el uso de la nicotina en parches transdérmicos como modelo de producto medicinal. Existen muchas similitudes entre los índices de permeabilidad en el estrato córneo y la serpiente humana, lo que sugiere el uso como modelo de barrera en las pruebas de la infiltración a través del estrato córneo. La serpiente puede ser un sustituto potencial para el uso de animales de laboratorio, reduciendo el número de animales utilizados en la investigación, el dolor y el sufrimiento de los animales durante los experimentos. Es importante buscar alternativas para animales de reemplazo tanto en pruebas de laboratorio ensayos in vivo e in vitro. Material y Método: Experimento de laboratorio - En ensayos de permeación in vitro utilizando piel de serpiente pre-tratados con hidratación en agua durante 12, 24 y 48 horas, la nicotina fue utilizado como um modelo de droga y célula de difusión vertical como lo aparato. Los valores de nicotina permeada por la piel de serpiente...

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Lycopene, a carotenoid and potent antioxidant is found in large quantities in tomatoes. Lycopene combats diseases, such as cardiovascular disease and different types of cancer, including prostate cancer. However, its topical use in emulsion form for the combat of skin aging is under-explored. The aim of the present study was to develop an emulsion containing lycopene extracted from salad tomatoes and evaluate its cytotoxicity, stability, rheological behavior, antioxidant activity and phytocosmetic permeation. The developed cosmetic comprised an oil phase made up of shea derivatives and was evaluated in terms of its physiochemical stability, spreadability, thermal analysis, rheological behavior, microbiological quality, cytotoxicity, antioxidant activity, cutaneous permeation and retention. The results demonstrate that this phytocosmetic is stable, exhibits satisfactory rheological behavior for a topical formula and is a promising product for combating skin aging.

Licopeno é um carotenóide com potente atividade antioxidante encontrado em grande quantidade no tomate e usado no combate a diversas doenças como doenças cardiovasculares e diferentes tipos de cânceres, incluindo o câncer de próstata. O objetivo desse trabalho foi desenvolver uma emulsão contendo extrato de licopeno obtido do tomate salada e avaliar a citotoxicidade do extrato, a estabilidade, o comportamento reológico, atividade antioxidante e permeação do fitocosmético. O cosmético foi desenvolvido utilizando fase oleosa contendo derivados de Karité e submetido à avaliação da estabilidade físico-química, espalhabilidade, análise térmica, comportamento reológico, qualidade microbiológica, citotoxicidade, atividade antioxidante e testes de permeação e retenção cutânea. Os resultados demonstraram que o fitocosmético é estável, apresenta comportamento reológico desejável para uma formulação tópica e é um produto promissor para ser utilizado no combate à aceleração do envelhecimento cutâneo.

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The aim of this study was to develop and validate a method for evaluating the release and skin permeation from transdermal nicotine patches using the vertical diffusion cell (VDC). The VDC is an experimental apparatus employed in research, development, and the pharmaceutical field because it can simulate conditions closest to those established in clinical trials. Two transdermal nicotine delivery systems marketed in Brazil to release 14 mg over 24 hours were evaluated. Release studies were carried out using a regenerated cellulose dialysis membrane and permeation studies were carried out using excised porcine ear skin. The results indicated that nicotine release from both evaluated patches follows Higuchi's release kinetics, while skin permeation studies indicated zero-order release kinetics. Nicotine release rates were different between both evaluated patches, but drug permeation rates were not significantly different. According to validation studies, the method was appropriate for evaluating in vitro performance of nicotine patches. The proposed method can be applied to in vitro comparative studies between different commercial nicotine patches and may be used as an auxiliary tool in the design of new transdermal nicotine delivery systems.

O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento e a validação de metodologia empregando a célula de difusão vertical para avaliação da liberação e permeação cutânea in vitro de nicotina a partir de adesivos transdérmicos. A célula de difusão vertical é considerada um aparato experimental importante em pesquisa e desenvolvimento e pode simular condições in vitro próximas aquelas observadas em ensaios clínicos. Neste trabalho foram avaliados dois dispositivos transdérmicos comercializados no Brasil para liberação controlada de 14 mg de nicotina em um período de 24 horas. Realizaram-se ensaios de liberação, usando membranas de diálise de celulose regenerada, e estudos de permeação cutânea, usando pele de orelha de porcos. Os resultados indicaram que a liberação da nicotina em ambos os dispositivos transdérmicos avaliados seguiu a cinética de Higuchi, enquanto que a permeação cutânea seguiu cinética de ordem zero. As velocidades de liberação foram diferentes para os dispositivos comerciais avaliados, entretanto não foram encontradas diferenças significativas para as velocidades de permeação cutânea. Conforme os estudos de validação, a metodologia mostrou-se apropriada para a avaliação in vitro da liberação e permeação cutânea a partir de adesivos transdérmicos de nicotina. O método proposto foi aplicado em estudos comparativos in vitro entre adesivos transdérmicos comerciais contendo nicotina. Deste modo, o método também pôde ser considerado como ferramenta útil que poderia ser aplicada durante o desenvolvimento de novas formulações transdérmicas para liberação de nicotina.

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A fluorometric analytical method was developed for quantification of protoporphyrin IX (PpIX) in skin samples and receptor phase solution after in vitro cutaneous penetration/permeation studies. Analytical conditions used were: excitation and emission wavelengths: 400 nm and 632 nm; bandwidth: 0.5 nm; excitation and emission slits: 10/10. PpIX was recovered from two different layers of skin, the stratum corneum (SC) and the epidermis plus dermis ([E+D]), by vortex homogenization, probe and bath sonication, using DMSO as an extraction solvent. The detection and quantification limits were 0.002 and 0.005 μg/mL, respectively. The assay was linear from 0.005 - 0.5 μg/mL. The within-day and between-day assay precision and accuracy in DMSO and receptor phase solution were each studied at the two concentration levels 0.04 and 0.2 μg/mL, and 0.01 and 0.08 μg/mL, respectively. The coefficients of variation and deviation from the theoretical values were lower than 5%. The skin recovery of PpIX from SC and [E+D] layers using two different concentrations (0.5 and 1.0 μg/mL) were all above 90.0%. The method described has potential application to in vitro penetration/permeation studies of PpIX using porcine skin as a biological membrane model.

Um método analítico por espectrofluorimetria foi desenvolvido para quantificar a protoporfirina IX (Pp IX) em amostras de pele e fase receptora após a realização de testes in vitro de penetração/permeação cutâneas. As condições analíticas utilizadas foram: comprimentos de onda de excitação e emissão: 400 nm e 632 nm; largura de banda: 0,5 nm; fendas de excitação e emissão: 10/10. A PpIX foi extraída de amostras de estrato córneo (EC) e da epiderme sem estrato córneo + derme ([E+D]) através da agitação em vórtex e sonicação por haste e banho, utilizando-se o DMSO como solvente extrator. O limite de detecção e quantificação foram, respectivamente, de 0,002 e 0,005 μg/mL. O método mostrou-se linear da faixa de 0,005 - 0,5 μg/mL. A precisão e exatidão intra e inter-ensaio em DMSO e na fase receptora foram validadas utilizando-se duas concentrações distintas, respectivamente, de 0,004 e 0,2 μg/mL, e 0,01 e 0,08 μg/mL. Os valores de coeficiente de variação e o desvio do valor teórico foram inferiores a 5%. A recuperação da PpIX das camadas da pele (EC e [E+D]) utilizando-se duas concentrações distintas (0,5 e 1,0 μg/mL) foram todas acima de 90,0%. O método descrito pode ser utilizado para determinação da PpIX após estudos de penetração/permeação cutânea in vitro utilizando pele de porco como modelo de membrana.

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Dermatological inflammatory diseases such as atopic dermatitis, psoriasis and seborrhoeic dermatitis often affect the scalp and the eyebrows. Although there are many dosage forms available, these are particularly critical anatomic regions for application of topical formulations because of the presence of hair. Lotions are therefore the recommended type of drug delivery system for these areas. The presence of hair may limit the application and thus the acceptability of the formulation and its compliance. Because of its low apparent viscosity, lotion application is unpleasant. Gels, given their consistency and adhesiveness, are a suitable alternative to lotions in this situation. The aim of this study was to formulate a stable gel containing mometasone furoate, which is an anti-inflammatory and anti-pruritic corticosteroid, in order to improve topical treatment of scalp dermatitis. In this study, pharmaceutical development, physical-chemical characterization, stability and in vitro permeation studies were performed. In terms of the pH, viscosity, assay and macroscopic and microbiological properties, the gel was stable over the period of study. The in vitro permeation studies allowed the characterization of the mometasone furoate permeation profile for the gel through different membranes. Mometasone furoate presented a slow permeation through the skin. This gel appears safe for topical application.

Afecções dermatológicas do tipo inflamatório como a dermatite atópica, psoríase e dermatite seborreica, afetam freqüentemente o couro cabeludo e sobrancelhas. Apesar de existirem várias formas farmacêuticas para o seu tratamento, apenas as loções são indicadas para estas zonas, mas devido à baixa viscosidade, a aplicação de loções torna-se desagradável. Os geles, pela maior consistência e capacidade de adesão, apresentam-se como alternativa nesta situação. Neste trabalho procedeu-se ao desenvolvimento galênico de um gel com furoato de mometasona, que é um potente corticóide de última geração, com um rácio melhorado de risco/benefício. Foram avaliadas as características físico-químicas, a estabilidade e foram realizados ensaios de permeação in vitro. O gel obtido apresenta características organolépticas e reológicas adequadas ao fim a que se destina tendo-se apresentado estável química, física e microbiologicamente durante o tempo do ensaio. Os estudos de permeação in vitro permitiram caracterizar a formulação através de diferentes membranas. A membrana biológica (pele) não permite uma grande permeação do fármaco o que poderá sugerir que esta formulação é segura para aplicação tópica.

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Photodynamic therapy (PDT) based on topical 5-aminolevulinic acid (5-ALA), an endogenous precursor of protoporphyrin, is an interesting approach for the treatment of skin cancer. However, 5-ALA is a hydrophilic molecule and such a characteristic limits its appropriate cutaneous penetration and retention. In this way, more lipophilic molecules, such as esterified 5-ALA derivatives, have been under investigation in order to improve the skin penetration of this molecule. Drug formulation can also alter 5-ALA skin penetration. Therefore, the aim of this work was to study the influence of ceramide 2 - the main lipid of the SC- on the cutaneous delivery of 5-ALA and its ester derivatives in vitro, using Franz diffusion cell. The skin permeation of all studied drugs was decreased in the presence of ceramide, representing a desirable characteristic in order to avoid the risk of systemic side effects. Nevertheless, the SC and [epidermis + dermis] retention after 16 h has also been decreased in the presence of ceramide, as compared to control. In conclusion, ceramide was not a good adjuvant, meaning that research of other vehicles could be useful to improve cutaneous delivery of 5-ALA.

A Terapia Fotodinâmica (TFD) tópica com um precursor das porfirinas endógenas, o ácido 5-aminolevulínico (5-ALA), constitui uma nova modalidade para o tratamento do câncer de pele. Entretanto, o 5-ALA é uma molécula hidrofílica, o que limita sua penetração e retenção cutânea apropriadas. Moléculas mais lipofílicas, tais como derivados esterificados do 5-ALA, estão sob intensa investigação para melhorar a penetração cutânea desta molécula. A formulação que contém o fármaco também pode alterar a penetração cutânea do 5-ALA. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi estudar a influência da ceramida 2 - o principal lipídeo do EC- sobre a penetração cutânea de 5-ALA e seus derivados esterificados usando células de difusão de Franz. A permeação de todas as drogas estudadas através da pele foi diminuída na presença de ceramida, o que é desejável, evitando riscos de efeitos colaterais sistêmicos. Entretanto, a retenção no EC e [epiderme + derme] também foi diminuída na presença da ceramida, após 16 horas, comparado ao controle. Concluindo, a ceramida não foi um bom adjuvante, sendo necessária a pesquisa de outros veículos para melhorar a liberação cutânea do 5-ALA.

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The purpose of this research was to determine the potential of papain and pequi oil as penetration enhancers for diclofenac sodium (DS) across human skin in vitro. The permeation studies were conducted with vertical diffusion cells. The enhancers were associated or not in gels in different concentrations. In vitro studies reveled that papain 0.2 percent (w/v) presented an elevated enhancer property for diclofenac sodium (J = 0.3369 mg/cm²x h). Pequi oil 10 percent (w/v) generated a reduced flux value (J = 0.1848 mg/cm²x h) and a combination of both enhancers presented a medium value of J = 0.2187 mg/cm²x h. Papain was found to be better enhancer than pequi oil.

O objetivo desta pesquisa foi determinar in vitro o potencial da papaína e do óleo de pequi como promotores de penetração cutânea para o diclofenaco de sódio (DS) através de pele humana. Os estudos de penetração foram conduzidos em células de difusão vertical. Os promotores foram associados ou não em géis em concentrações distintas. A avaliação in vitro revelou que a papaína 0,2 por cento p/p apresentou propriedade promotora maior para o diclofenaco de sódio (J = 0,3369 mg/cm²x h). O óleo de pequi 10,0 por cento p/v promoveu redução do fluxo (J = 0,1848 mg/cm²x h) e a combinação de ambos os promotores apresentou valor mediano de fluxo de J = 0,2187 mg/cm²x h. A partir dos resultados, verificou-se que a papaína exerceu ação promotora de penetração cutânea melhor que o óleo de pequi.

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Desordens no processo melanogênico podem causar as hiperpigmentações, sendo a de maior freqüência o melasma. O ácido kójico é um dos despigmentantes tópicos utilizados no tratamento destas hipercromias. A ação de um produto dermatológico deve ser tópica, não devendo atingir níveis sistêmicos. Um dos fatores que pode definir o nível de ação, tópica ou sistêmica, são os excipientes das formulações. Neste contexto, o presente trabalho teve por objetivo avaliar o grau de permeação cutânea in vitro, utilizando célula de FRANZ modificada, de uma formulação em relação a uma solução tampão pH 7,4, ambas contendo ácido kójico na concentração de 2 por cento. A quantificação do ácido kójico permeado e retido na membrana foi realizada por método espectrofotométrico no ultravioleta. O estudo in vitro mostrou que a absorção do ácido kójico da formulação apresentou cinética de pseudo 1ª ordem (no intervalo de 1 a 8 horas) e, conseqüentemente, menor fluxo através da membrana natural (pele da orelha de porco) e maior retenção cutânea, enquanto que o ácido kójico da solução tampão pH 7,4 apresentou cinética de ordem zero e, conseqüentemente, maior fluxo e menor retenção. Este resultado indicou que a formulação desenvolvida mostrou-se adequada para a veiculação do ácido kójico, tendo em vista que o órgão alvo é a pele.

Disorder of the tirosinase biosynthesis process can result on hiperpigmentations, like the frequently found melasma. The kojic acid is one of the depigmenting topic agent utilized in the handling of these hipercromies. The action of a dermatologic product should be topic, should not reach systemic levels. One of the factors that is able to defined the level of action, topic or systemic, is the vehicle. In this contest, the present work had for objective evaluate the rank of in vitro cutaneous permeation, in the cell of FRANZ modified, of a formulation regarding a buffered solution 7.4, both containing kojic acid (2 percent). The kojic acid percutaneous penetration and retention was quantified by a spectrophotometric in the ultraviolet method. The in vitro study showed that the absorption of kojic acid from the formulation presented kinetic of pseudo 1st order (in the break from 1 to 8 hours) and consequently smaller stream through the natural membrane (skin from the ear of pig) and bigger cutaneous retention, while the kojic acid from the buffered solution pH 7.4 presented kinetic of zero order and consequently bigger stream and smaller retention. This result indicated that the formulation developed can be used as a vehicle for kojic acid, having in mind that the target tissue is the skin.

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