https://hdl.handle.net/1884/39653 Sat, 25 Apr 2026 12:07:22 GMT 2026-04-25T12:07:22Z https://hdl.handle.net/1884/101649 Desenvolvimento e caracterização de nanopartículas de lignina contendo ciclopirox olamina Resumo: As onicomicoses são infecções fúngicas comuns das unhas, frequentemente de difícil tratamento devido à barreira queratínica, que limita a penetração de fármacos tópicos. Nesse contexto, estratégias inovadoras são necessárias para aumentar a eficácia terapêutica e reduzir os efeitos adversos associados aos tratamentos sistêmicos. A utilização de nanopartículas de lignina tem emergido como uma alternativa promissora para o desenvolvimento de sistemas nanoestruturados sustentáveis, especialmente em aplicações farmacêuticas que demandam controle rigoroso de tamanho, homogeneidade e estabilidade coloidal. No entanto, a obtenção reprodutível de nanopartículas com propriedades bem definidas ainda representa um desafio significativo, em grande parte, devido à forte dependência das condições de síntese. Neste trabalho, a influência das variáveis de processo na formação de nanopartículas de lignina foi investigada de forma sistemática por meio de um planejamento fatorial fracionado, considerando o fracionamento alcoólico da lignina, a concentração, a proporção solvente:antissolvente, o fluxo e a agitação. Modelos polinomiais de segunda ordem foram ajustados para descrever o tamanho hidrodinâmico, o índice de polidispersidade (PDI) e o potencial zeta, apresentando bons coeficientes de determinação para as respostas de tamanho e polidispersidade (R² entre 0,86 e 0,93). Os resultados demonstraram que a proporção solvente:antissolvente é a variável mais crítica para o controle simultâneo do tamanho e do PDI, enquanto o fracionamento alcoólico e o fluxo exercem papel determinante no ajuste fino dessas propriedades e na modulação da estabilidade coloidal. A análise das superfícies de resposta evidenciou a existência de regiões ótimas no espaço experimental, nas quais a nucleação é favorecida em detrimento do crescimento excessivo das partículas. Com base na otimização multirresposta, foi definida uma condição operacional capaz de minimizar o tamanho hidrodinâmico e a polidispersidade, resultando em nanopartículas com tamanhos médios de 72 ± 4 nm, PDI de 0,18 ± 0,04 e potencial zeta de -44,7 ± 2,9 mV. A partir dessas condições, foi desenvolvido um sistema nanoestruturado contendo ciclopirox olamina (CPX), um agente antifúngico amplamente utilizado no tratamento de onicomicoses, visando avaliar a capacidade de incorporação do ativo em nanopartículas de lignina. A quantificação do CPX foi determinada por um método de cromatografia líquida de alta eficiência, desenvolvido e validado neste trabalho, e a eficiência de incorporação alcançada foi de 98,3% com capacidade de carga de 8,6%. Em conjunto, os resultados demonstram que o controle das variáveis de síntese permite a obtenção reprodutível de nanopartículas de lignina com propriedades adequadas para aplicações farmacêuticas, estabelecendo uma plataforma promissora para estudos futuros envolvendo liberação, permeação e interação com a queratina ungueal; Abstract: Onychomycoses are common fungal infections of the nails and are often difficult to treat due to the keratin barrier, which limits the penetration of topical drugs. In this context, innovative strategies are required to increase therapeutic efficacy and reduce the adverse effects associated with systemic treatments. The use of lignin nanoparticles has emerged as a promising alternative for the development of sustainable nanostructured systems, especially in pharmaceutical applications that require strict control of size, homogeneity, and colloidal stability. However, the reproducible production of nanoparticles with well-defined properties still represents a significant challenge, largely due to the strong dependence on synthesis conditions. In this study, the influence of process variables on the formation of lignin nanoparticles was systematically investigated through a fractional factorial design, considering lignin alcoholic fractionation, concentration, solvent:antisolvent ratio, flow rate, and stirring. Second-order polynomial models were fitted to describe hydrodynamic size, polydispersity index (PDI), and zeta potential, showing good coefficients of determination for size and polydispersity responses (R² between 0.86 and 0.93). The results demonstrated that the solvent:antisolvent ratio is the most critical variable for the simultaneous control of size and PDI, while alcoholic fractionation and flow rate play a decisive role in the fine-tuning of these properties and in the modulation of colloidal stability. Response surface analysis revealed the existence of optimal regions within the experimental space, in which nucleation is favored over excessive particle growth. Based on multiresponse optimization, an operational condition was defined that minimized hydrodynamic size and polydispersity, resulting in nanoparticles with an average size of 72 ± 4 nm, PDI of 0.18 ± 0.04, and zeta potential of -44.7 ± 2.9 mV. From these conditions, a nanostructured system containing ciclopirox olamine (CPX) as a model drug was developed, aiming to evaluate the drug incorporation capacity into lignin nanoparticles. CPX quantification was validated by high-performance liquid chromatography, and the incorporation efficiency reached 98.3% with a loading capacity of 8.6%. Overall, the results demonstrate that controlling synthesis variables enables the reproducible production of lignin nanoparticles with properties suitable for pharmaceutical applications, establishing a promising platform for future studies involving release, permeation, and interaction with nail keratin Orientador: Prof. Dr. Rilton Alves de Freitas; Coorientadoras: Profa. Dra. Jaqueline Carneiro e Dra. Joslaine Jacumazo; Banca: Rilton Alves de Freitas (Presidente da Banca), André Luis Menezes Carvalho e Fábio Seigi Murakami; Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas. Defesa : Curitiba, 29/01/2026; Inclui referências Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/1884/101649 2026-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/101642 Chionanthus filiforms (Vell) P. S. Green : caracterização físico-química, estudo morfoanatômico e fitoquímico, capacidade antioxidante e atividades biológicas Resumo: Chionanthus filiforms (Vell) P. S. Green, azeitona-do-mato, é uma árvore da família Oleaceae, endêmica da Floresta Atlântica, com folhas opostas, simples e cartáceas, flores brancas e frutos do tipo drupa. O estudo avaliou parâmetros farmacopeicos, caracterização morfoanatômica e histoquímica, perfil fitoquímico, quantificação de compostos bioativos e atividades biológicas de extratos brutos e frações de folhas, caules e frutos de Chionanthus filiforms coletados em Curitiba, Paraná, Brasil. Parte do material foi destinada à análise morfoanatômica, histoquímica e microscopia eletrônica por varredura, revelando marcadores diagnósticos como paredes celulares anticinais retas a onduladas, mesofilo dorsiventral, sistema vascular do nervo central e distribuição de cristais, além de lipídios, polissacarídeos e compostos fenólicos. Outra parte do material foi destinada à realização de testes físico-químicos (teor de sólidos, umidade e cinzas), cujos resultados permaneceram dentro dos limites estabelecidos pela Farmacopeia Brasileira, 7ª edição. Também foram conduzidos o screening fitoquímico e a preparação de extratos brutos e etanólicos de folhas e caules. No caso dos frutos, as frações foram obtidas por extração contínua. O rendimento dos extratos etanólicos foi de 19,1% para as folhas e 11,6% para os caules, enquanto os extratos aquosos liofilizados apresentaram rendimentos de 0,8% e 0,69%, respectivamente. A partir do particionamento dos extratos etanólicos, foram obtidas quatro frações semipurificadas de cada extrato: hexano, clorofórmio, acetato de etila e fração remanescente.O screening fitoquímico por CCD e CCD bidimensional revelou a presença de esteroides, flavonoides, cumarinas, taninos e antraquinonas. Os extratos etanólicos, aquosos e frações de folhas, caules e frutos foram direcionados à quantificação de fenólicos totais, flavonoides totais e taninos condensados, bem como à avaliação da capacidade antioxidante pelos métodos DPPH• e fósfomolibdênio. Nos ensaios antioxidantes, frações polares de folhas e caules (extrato aquoso, fração acetato de etila e fração remanescente) apresentaram atividade comparável ou superior a antioxidantes comerciais, incluindo BHT, evidenciando significativo potencial redutor. Os extratos e frações foram avaliados por ensaios para determinar suas atividades biológicas, mostrando ausência de toxicidade relevante frente a Artemia franciscana e sem efeito hemolítico significativo. Na atividade antimicrobiana, o extrato bruto da folha e algumas frações (fração clorofórmio, fração hexano e fração acetato de etila) apresentaram efeitos moderados a fracos contra P. aeruginosa, E. faecalis, S. aureus e E. coli, com CIM variando de 125 a 1000 µg/mL. Os resultados indicam que C. filiforms possui folhas e caules ricos em compostos bioativos, com elevada capacidade antioxidante, baixa toxicidade preliminar e atividade antimicrobiana seletiva, reforçando seu potencial farmacológico, nutracêutico e ecológico; Abstract: Chionanthus filiforms (Vell.) P. S. Green, known as azeitona-do-mato, is a tree of the family Oleaceae, endemic to the Brazilian Atlantic Forest , characterized by opposite, simple, chartaceous leaves, white flowers, and drupaceous fruits. This study evaluated pharmacopoeial parameters, morphoanatomical and histochemical characterization, phytochemical profile, quantification of bioactive compounds, and the biological activities of crude extracts and fractions from the leaves, stems, and fruits of Chionanthus filiforms collected in Curitiba, Paraná, Brazil. Part of the plant material was used for morphoanatomical, histochemical, and scanning electron microscopy analyses, which revealed diagnostic markers such as anticlinal cell walls ranging from straight to wavy, dorsiventral mesophyll, vascular organization of the midrib, and the distribution of crystals, along with the presence of lipids, polysaccharides, and phenolic compounds. Another portion of the material was used for physicochemical analyses (solids content, moisture, and ash), with results remaining within the limits established by the Brazilian Pharmacopoeia, 7th edition. Phytochemical screening and the preparation of crude and ethanolic extracts of leaves and stems were also conducted. For the fruits, fractions were obtained by continuous extraction.The yields of the ethanolic extracts were 19.1% for leaves and 11.6% for stems, whereas the lyophilized aqueous extracts yielded 0.8% and 0.69%, respectively. Partitioning of the ethanolic extracts generated four semipurified fractions from each extract: hexane, chloroform, ethyl acetate, and the remaining fraction. Phytochemical screening by TLC and two-dimensional TLC revealed the presence of steroids, flavonoids, coumarins, tannins, and anthraquinones. Ethanolic extracts, aqueous extracts, and fractions from leaves, stems, and fruits were subjected to quantification of total phenolics, total flavonoids, and condensed tannins, as well as evaluation of antioxidant capacity using the DPPH· and phosphomolybdenum methods. In the antioxidant assays, polar fractions from leaves and stems (aqueous extract, ethyl acetate fraction, and remaining fraction) exhibited activity comparable to or greater than that of commercial antioxidants, including BHT, demonstrating significant reducing potential.Extracts and fractions were also evaluated for biological activities, showing no relevant toxicity toward Artemia franciscana and no significant hemolytic effect. In antimicrobial assays, the crude leaf extract and some fractions (chloroform, hexane, and ethyl acetate fractions) exhibited moderate to weak activity against P. aeruginosa, E. faecalis, S. aureus, and E. coli, with MIC values ranging from 125 to 1000 µg/mL. Overall, the results indicate that C. filiforms possesses leaves and stems rich in bioactive compounds, with high antioxidant capacity, low preliminary toxicity, and promising selective antimicrobial activity, reinforcing its pharmacological, nutraceutical, and ecological potential Orientadora: Profª Drª. Josiane de Fátima Gaspari Dias; Coorientadora: Profª Drª. Deise Prehs Montrucchio; Banca: Josiane de Fátima Gaspari Dias (Presidente da Banca), Cristiane da Silva Paula de Oliveira e Marilis Dallarmi Miguel; Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas. Defesa : Curitiba, 03/12/2025; Inclui referências Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/1884/101642 2025-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/98356 Emulsões de pickering n-undecano-em-água estabilizadas por nanoestruturas de lignossulfonato Resumo disponível somente no PDF por conter caracteres especiais, fórmulas, equações, diagramas, entre outros Orientador: Prof. Dr. Rilton Alves de Freitas; Banca: Rilton Alves de Freitas (Presidente da Banca), Clayton Fernandes de Souza e Luana Mota Ferreira; Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas. Defesa : Curitiba, 27/06/2025; Inclui referências Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/1884/98356 2025-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/98064 Lignossulfonato como um surfactante de origem vegetal : aspectos físico-químicos e potenciais aplicações Resumo: No presente estudo investigou-se o potencial do lignossulfonato de cálcio (LSCa) como um surfactante de origem vegetal, a partir da análise de suas propriedades físico-químicas e suas potenciais aplicações. Este trabalho baseou-se na busca por alternativas mais sustentáveis ao uso excessivo de surfactantes sintéticos, que têm gerado preocupações ambientais devido à sua toxicidade e persistência no ambiente aquático. Os lignossulfonatos, subprodutos da indústria de papel e celulose, apresentam potencial como surfactantes naturais devido à sua estrutura química, mas seu uso ainda é limitado pela falta de compreensão sobre suas propriedades físico-químicas e funcionais. Este estudo buscou caracterizar o lignossulfonato de cálcio purificado, explorando sua aplicabilidade como agente tensoativo, agente antimicrobiano e no bloqueio da radiação ultravioleta. Para isso, a pesquisa abrangeu a purificação e caracterização estrutural, química e físico-química do LSCa, por meio de técnicas como cromatografia de exclusão por tamanho (SEC), ressonância magnética nuclear (RMN), espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), espalhamento dinâmico de luz laser (DLS), espalhamento de raios-X em baixo ângulo (SAXS), microscopia de força atômica (AFM) e microscopia confocal de varredura a laser (CLSM). Foram conduzidos ensaios para avaliar as propriedades tensoativas e termodinâmicas do lignossulfonato (por tensiometria e condutimetria), além de determinar seu equilíbrio hidrofílico-lipofílico. Também foram realizados testes in vitro de bloqueio UV, citotoxicidade, atividade antimicrobiana contra patógenos selecionados e potencial de proteção de uvas contra o fungo causador do mofo cinzento. Como resultados, o LSCa teve sua identidade verificada por meio de bandas específicas no FTIR e pelas correlações encontradas no RMN, sugestivos de ligninas. A massa molar encontrada foi de 1,19 x 105 g mol-1. As análises de tamanho e morfologia revelaram a presença de agregados fractais de cerca de 240,0 nm (D = 2,45) e pequenos agregados cilíndricos de aproximadamente 2,5 nm. A concentração de agregação crítica encontrada foi de 134,6 µmol L-1 e o LSCa demonstrou atividade surfactante (p = 25,2 mN m-1). O equilíbrio hidrofílico/lipofílico determinado foi maior que 20, mostrando uma promissora ação detergente/solubilizante. Além disso, a atividade de bloqueio da radiação ultravioleta foi analisada, demonstrando um efeito de fotoproteção in vitro, mesmo em dispersões translúcidas. Testes antimicrobianos indicaram ação bacteriostática e fungistática para os microrganismos testados, com destaque para Staphylococcus aureus, com concentração inibitória mínima de 26,1 µmol L-1. Ensaios in vitro e ex vivo investigaram o potencial do LSCa na defesa contra Botrytis cinerea em uvas, não revelando efeito antifúngico direto, mas sugerindo uma possível atuação na preservação dos frutos. Testes de citotoxicidade mostraram que o LSCa não possui efeitos citotóxicos sobre fibroblastos nas concentrações testadas. Os resultados demonstram que o LSCa possui propriedades relevantes para aplicação como tensoativo natural, podendo ser explorado em formulações fotoprotetoras e antimicrobianas. No entanto, estudos adicionais são necessários para aprofundar o entendimento sobre suas aplicações e otimizar seu desempenho em formulações industriais; Abstract: The present study investigated calcium lignosulfonate (LSCa) as a plant-based surfactant by analyzing its physicochemical properties and potential applications. This research aligns with the pursuit of more sustainable alternatives to the excessive use of synthetic surfactants, which pose environmental concerns due to their toxicity and persistence in aquatic ecosystems. Lignosulfonates, byproducts of the pulp and paper industry, show potential as natural surfactants due to their chemical structure. However, their use is still limited by the lack of understanding regarding their physicochemical and functional properties. This study aimed to characterize purified LSCa and assess its applicability as a surfactant, particularly as an antimicrobial agent and ultraviolet (UV) blocking agent. To achieve this, the research included purification and structural, chemical, and physicochemical characterization of LSCa using techniques such as size-exclusion chromatography (SEC), nuclear magnetic resonance (NMR), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), dynamic light scattering (DLS), small-angle X-ray scattering (SAXS), atomic force microscopy (AFM), and confocal laser scanning microscopy (CLSM). Experiments were conducted to evaluate its surfactant and thermodynamic properties (via tensiometry and conductimetry), as well as to determine its hydrophilic-lipophilic balance (HLB). Additionally, in vitro tests were performed to evaluate its UV blocking, cytotoxicity, antimicrobial activity against selected pathogens, and the potential to protect grapes from Botrytis cinerea, the causative agent of gray mold. LSCa's identity was confirmed through specific FTIR bands and structural correlations observed in NMR, consistent with lignin-related signatures. The determined molar mass was 1.19 × 105 g mol?¹. Size and morphological analysis revealed the presence of fractal aggregates of approximately 240.0 nm (D = 2.45) and small cylindrical (rod-like) aggregates of around 2.5 nm. The critical aggregation concentration (CAC) was found to be 134.6 µmol L-¹, and LSCa demonstrated surfactant activity (p = 25.2 mN m-¹). The HLB value was greater than 20, indicating promising detergent and solubilizing properties. UV-blocking tests demonstrated an in vitro photoprotective effect even in translucent dispersions. Antimicrobial tests indicated bacteriostatic and fungistatic activity against the tested microorganisms, with particular effectiveness against Staphylococcus aureus, showing a minimum inhibitory concentration of 26.1 µmol L-¹. In vitro and ex vivo assays investigated LSCa's potential in protecting grapes from Botrytis cinerea, revealing no direct antifungal effect but suggesting a possible role in fruit preservation. Cytotoxicity tests revealed no cytotoxic effects on fibroblasts at the tested concentrations. These findings highlight LSCa's potential as a natural surfactant with applications in photoprotective and antimicrobial formulations. However, further studies are required to enhance the understanding of its applications and optimize its performance in industrial formulations Orientador: Prof. Dr. Rilton Alves de Freitas; Coorientadora: Drª. Joslaine Jacumazo; Banca: Rilton Alves de Freitas (Presidente da Banca), Jaqueline Carneiro e Neoli Lucyszyn Suckow; Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas. Defesa : Curitiba, 28/02/2025; Inclui referências Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/1884/98064 2025-01-01T00:00:00Z