ministÉrio da educaÇÃo universidade federal do … · a análise de drx demonstrou a formação...

55
MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS DA SAÚDE ELUCIDAÇÃO MOLECULAR E MICELAR DOS SUPERAGREGADOS DE ANFOTERICINA B Christian Assunção da Silva Orientador: Prof. Dr. Eryvaldo Sócrates Tabosa do Egito NATAL/RN 2015

Upload: hadang

Post on 03-Dec-2018

213 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE

CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS DA SAÚDE

ELUCIDAÇÃO MOLECULAR E MICELAR DOS SUPERAGREGADOS DE

ANFOTERICINA B

Christian Assunção da Silva

Orientador: Prof. Dr. Eryvaldo Sócrates Tabosa do Egito

NATAL/RN

2015

Page 2: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

I

CHRISTIAN ASSUNÇÃO DA SILVA

ELUCIDAÇÃO MOLECULAR E MICELAR DOS SUPERAGREGADOS DE

ANFOTERICINA B

Orientador: Prof. Dr. Eryvaldo Sócrates Tabosa do Egito

NATAL/RN

2015

Dissertação apresentada ao

Programa de Pós-Graduação em

Ciência da Saúde da Universidade

Federal do Rio Grande do Norte

como requisito para a obtenção do

título de Mestre em Ciências da

Saúde.

Page 3: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

II

CATALOGAÇÃO NA FONTE

S586e Silva, Christian Assunção da.

Elucidação molecular e micelar dos superagregados de anfotericina B / Christian Assunção da Silva. – Natal, 2015.

50f.: il. Orientador: Prof. Dr. Eryvaldo Sócrates Tabosa do Egito. Dissertação (Mestrado) – Programa de Pós-Graduação em

Ciências da Saúde. Centro de Ciências da Saúde. Universidade Federal do Rio Grande do Norte.

1. Anfotericina B (AMB) - Dissertação. 2. Superagregados -

Dissertação. 3. Toxicidade - Dissertação. 4. Análises térmicas - Dissertação. I. Egito, Eryvaldo Sócrates Tabosa do. II. Título.

RN-UF/BS-CCS CDU: 615.282 (043.3)

Page 4: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

III

MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE

CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS DA SAÚDE

Coordenador do Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Prof.

Dr. Eryvaldo Sócrates Tabosa do Egito

Page 5: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

IV

CHRISTIAN ASSUNÇÃO DA SILVA

ELUCIDAÇÃO MOLECULAR E MICELAR DOS SUPERAGREGADOS DE

ANFOTERICINA B

Aprovado em 20/07/2015

Branca examinadora:

Presidente da Branca: Prof. Dr. Eryvaldo Sócrates Tabosa do Egito

Membros da Branca: Profa. Dr. Franceline Reynaud

Prof. Dr. Ádley Antonini N. Lima

Page 6: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

V

Page 7: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

VI

AGRADECIMENTOS

São muitos os agradecimentos por essa vitória, sei que nem sempre

todos recebem mérito justo. Também sei da importância de vocês, então

dedico a vocês este momento.

Primeiramente agradeço aos meus pais, Edmilson e Maria das Graças

(in memoriam), que me deram o exemplo de dedicação e perseverança. A

minha madrasta Francisca que também sempre me apoiou nas minha

decisões. Agradeço pela compreensão, carinho e amor; por terem a minha

educação como prioridade; por me darem forças nos momentos difíceis, me

ajudarem nessa incrível jornada, fossem quais fossem os obstáculos.

Agradeço por tudo o que fizeram, mesmo quando eu reclamava. Mais, mas o

importante da vida é ter pessoas assim como vocês, sei que o é de mais

precioso você me deram, que foi a minha educação. Vocês são infinitamente

importante para minha vida.

As minhas irmãs, Eudenilza, Eliane e Débora, pela confiança na minha

capacidade, pelo acolhimento toda vez que eu voltava pra casa e por serem

pessoas em que eu sempre posso confiar e a minha sobrinha Leticia porque

sem ela não teria graça.

À toda minha família, especialmente as minha tia Ezineide, ao meu tio

Jailton por me darem forças e incentivo. Minha Avó Antônia por assumirem o

papel de cuidar de mim e das minhas irmãs logo quando minha mãe faleceu;

e aos meus primos Hézia, Hézica, Eduardo, Sirlene, Ciro, Sidney, Juliana,

Juliene, Diego, Jaderson, Stephany, Elaine, Ewerton, Davi, Linda, Larissa,

Layane, Luana e Guilherme, os quais eu considero irmãos.

Page 8: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

VII

Aos colegas de sala que sempre me apoiaram nos estudos e me

ajudaram a crescer profissionalmente. E aqueles que não foram

simplesmente colegas, e sim amigos que estarão sempre guardados no

fundo do meu coração (Graziella, Rhadamés, Camila Carla, Philipe de

Castro, Mariana Campos, Julia Maria, Katiane Pereira, Alessandra Daniella,

José Renato e Paulo Henrique).

À todos os professores e funcionários que contribuíram para o meu

aprendizado.

Ao meu orientador Prof. Sócrates e a Gyselle por ter me mostrado o

árduo caminho da pesquisa, é por ter reconhecido meu trabalho.

À Miguel Adelino, Scheyla Daniella que não tenho nem palavras para

agradecer, mas agradeço imensamente por terem me ajudado a crescer

cientificamente e pessoalmente; pelos conselhos, paciência e puxões de

orelha. Vocês são mais que orientadores são eternos amigos. À Vanielle que

e nossa mais nova IC da equipe, desejo sucesso.

Aos meus colegas do LaSiD por me ajudarem nas manipulações,

resumos, artigos e pelos conhecimentos que me passaram; por me

escutarem ou simplesmente por “no intervalo discutirem ciência”. Entre estes

destaco Alexandrino, Caroline Aoqui, Rosilene, Alélia, Teresa, Italo, Everton,

Andreza, Christian, Gutember, Débora, Ibraim, Karen Cybelle, Marjorie, Sara,

Renata, Kátia, André e em especial a Bartô e meu Amigo/Irmão Lucas que

que foram imperecíveis para o meu sucesso, aos meus companheiros de

mestrado Sara Lima, Hennes Gentil e Quitéria porque sem eles não seria a

mesma coisa. As Pós Docs: Franceline, Francine e Julieta por formar uma

tríade perfeita e por sempre me apoiar.

Page 9: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

VIII

Agradeço a Prof. Dr. Renata do instituto de química por ter me ajudado

nas análises de RMN.

Aos amigos Ronise, Francesco Romano, Mara Rúbia e Elias Ribeiro

agradecem por tudo, pelos conselhos, sempre me ajudando mesmo nos

momentos de alegrias e tristezas sempre ao meu lado “Amigos é um

tesouro”.

Page 10: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

IX

“A descoberta consiste em ver o que todo

mundo viu e pensar o que ninguém pensou”

(Jonathan Swift).

Page 11: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

X

RESUMO

A Anfotericina B (AmB) é amplamente utilizada no tratamento de

infecções fúngicas sistêmicas. No entanto, a sua utilização é limitada devido

a sua elevada toxicidade aguda e crônica. Os superagregados de AmB (H-

AmB) obtido pelo processo de aquecimento controlado, apresentam um

potencial reduzido de toxicidade quando comparados à Anfotericina B micelar

não aquecida (M-AmB). Diante do exposto, o objetivo deste estudo foi avaliar

as características físico-químicas do processo de formação dos

superagregados após a liofilização do H-AmB, por meio de técnicas tais

como a calorimetria de exploratória diferencial (DSC), termogravimetria (TG)

e análise térmica diferencial (DTA), ressonância magnética nuclear (RMN),

espalhamento dinâmico de luz (DLS) e difração de raios X (DRX). Os dados

de DLS indicaram um tamanho de aproximadamente 260 nm deste novo

sistema, sendo este tamanho compatível e viável para administração

intravenosa. A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado

cristalino do sistema micelar, podendo este estar relacionado a presença de

grande proporção de desoxicolato de sódio (NaDC) na formulação. O

aquecimento do NaDC resulta na formação de uma estrutura helicoidal

intermolecular, promovendo desta forma o aumento da agregação micelar e

consequentemente aumento de seu tamanho. Os estudos das análises

térmicas demonstraram que o processo de aquecimento não influência no

comportamento das amostras. Os dados de RMN da H-AmB demonstraram a

presença de ácido desoxicólico além do NaDC. O ácido desoxicólico é

formado após o processo de aquecimento e sugere-se que o equilíbrio entre

ambas as moléculas seja responsável pela redução da toxicidade da AmB.

Os resultados aqui apresentados sugerem que o processo de aquecimento

controlado altera a organização estrutural das micelas, resultando na

diminuição da toxicidade, na melhoria da estabilidade térmica e na

manutenção da atividade.

Palavras-Chaves: Superagregados; Aquecimento; toxicidade; AmB; Análises

térmicas; RMN; DLS; DRX.

Page 12: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

XI

SUMÁRIO AGRADECIMENTOS ................................................................................................................. VI

RESUMO ............................................................................................................................................ X

1 INTRODUÇÃO ............................................................................................................... 11

2 JUSTIFICATIVA ............................................................................................................ 13

3 OBJETIVOS..................................................................................................................... 13

3.1 Objetivo geral ................................................................................................................ 13

3.2 Objetivos específicos ............................................................................................... 14

4 MÉTODOS ........................................................................................................................ 14

4.1 Preparação das formulações de AmB ........................................................... 14

4.2 Caracterização físico-química............................................................................. 15

4.2.1 Análise de tamanho dos superagregados ................................................... 15

4.2.2 Análises térmicas ....................................................................................................... 15

4.2.3 Difração de raio X ....................................................................................................... 16

4.3 Organização da estrutura química ................................................................... 16

5 ARTIGO PRODUZIDO ............................................................................................... 18

6 COMENTÁRIOS, CRÍTICAS E SUGESTÕES ............................................... 19

7 REFERÊNCIAS .............................................................................................................. 21

Page 13: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

11

1 INTRODUÇÃO

A anfotericina B (AmB) é um antibiótico poliênico amplamente utilizado

no tratamento de infecções fúngicas sistêmicas e no tratamento de

Leishmania em seres humanos (1-3). Sua estrutura química é composta por

uma parte hidrofílica e outra hidrofóbica (4). O Fungizon®, uma preparação

comercial da AmB, é um sistema micelar (M-AmB) composto por AmB (50

mg), dedesoxicolato de sódio (NaDC) (41 mg), fosfato de sódio dibásico e

fosfato de sódio monobásico, estes últimos constituindo um sistema tampão

apresentando pH fisiológico (5). O Fungizon® apresenta uma acentuada

eficácia contra várias infecções fúngicas sistêmicas reduzindo de 80 a 50%

do risco de infecções fúngicas em pacientes imunocomprometidos, e com

isso favorecendo a redução da taxa de mortalidade de 45 para 23% (6, 7).

Apesar desta eficácia, a utilização da AmB é limitada devido a sua elevada

toxicidade tanto aguda como crônica, sendo estas caracterizadas por febre,

náuseas e principalmente nefrotoxicidade (7).

A associação da AmB à lípidos, tais como lipossomas unilamelares

(AmBisome®), dispersão coloidal (Amphocil®, ou Amphotec®), e complexo de

lípidos (Abelcet®), leva à uma redução na toxicidade da AmB, e tem sido o

objetivo de vários diferentes estudos nos últimos anos (8, 9). Apesar de estes

sistemas apresentarem uma toxicidade reduzida, a sua utilização acaba

sendo limitada devido ao custo elevado (8).

Na busca de alternativas eficazes e de baixo custo para diminuir a

toxicidade da AmB, alguns autores verificaram que o tratamento térmico

moderado apresenta-se alternativa viável. Existe na literatura relatos que o

tratamento térmico moderado do Fungizone® conduz à um rearranjo

molecular e micelar, conhecido como superagregados (H-AmB). Este

rearranjo apresenta, além da manutenção da atividade antifúngica, uma

elevada estabilidade química e ainda exibe uma menor toxicidade em células

de mamíferos (7, 10-12). De encontro com estes relatos, recentemente,

Siqueira e colaboradores (2014) demonstraram que o processo de liofilização

Page 14: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

12

não altera as propriedades físico-químicas e biológicas do sistema micelar

aquecido (10).

A estrutura química da AmB (Figura 1) foi elucidada por métodos

químicos (13, 14), e indica a presença de 37 átomos de carbono organizado

em um anel macrocíclico fechado por lactonização, uma cadeia de duplas

ligações conjugadas e na região oposta, uma cadeia com sete grupos

hidroxilas livres, o que lhe confere característica anfifílica. A ligação dupla no

carbono 22 da AmB é responsável pela sua alta seletividade para as

membranas celulares fúngicas (15, 16).

Figura 1. Molecula de Anfotericina B (Adapatada)

A AmB é susceptível à diferentes processos de degradação, como

oxidação, fotólise e hidrólise (17), sendo tais eventos catalisados pela

presença de raios ultravioleta (luz), oxigênio (ar) e temperaturas elevadas

(18). A exposição da AmB a estes fatores favorecem o processo de

degradação levando a uma diminuição da sua atividade farmacológica. Sabe-

se que as propriedades e estabilidade térmica da AmB é de grande

importância para garantir assim a sua utilidade clínica.

Diante do exposto, este trabalho teve como objetivo a avaliação das

características físico-químicas do sistema micelar de AmB (M-AmB) após o

processo de aquecimento controlado, elucidação molecular e micelar após o

tratamento térmico e liofilização, e ainda elucidação da interação entre a AmB

e NaDC durante o processo de formação dos superagregados (H-AmB).

Page 15: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

13

2 JUSTIFICATIVA

Apesar da existência de formulações de AmB com toxicidade reduzida,

o custo elevado das mesmas acabada limitando sua utilização(19). Diante

desta limitação, faz-se necessário buscar alternativas economicamente

viáveis para o Sistema de Assistência à Saúde Pública.

O aquecimento controlado de soluções micelares de AmB mostrou-se

ser um sistema promissor para a solução desse problema, tendo em vista

sua menor toxicidade e simplicidade no seu métodos de obtenção (7, 10-12).

O tratamento térmico controlado é uma importante etapa para

obtenção da formulação com baixa toxicidade. Porém, esta diminuição da

toxicidade pode ser decorrente de inúmeros aspectos tais como

conformações moleculares ou até mesmo produtos de degradação. Sabendo

que a AmB é passível de degradação térmica , tona-se necessário a

investigação do possível rearranjo molecular e micelar após o processo de

aquecimento.

3 OBJETIVOS

3.1 Objetivo geral

Avaliar as características físico-químicas do sistema micelar de AmB

após o processo de aquecimento controlado e elucidar molecularmente o

sistema micelar de AmB após o tratamento térmico e liofilização.

Page 16: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

14

3.2 Objetivos específicos

Avaliar por meio de análises térmicas o comportamento térmico

do sistema micelar da AmB, aquecido e não aquecido;

Avaliar o estado cristalino do sistema micelar da AmB;

Determinar o tamanho dos superagregados formados pelo

aquecimento e correlacionar com uma possível administração

intravenosa;

Elucidar a estrutura molecular dos superagregados, através de

técnicas de RMN, com o intuito de identificar possíveis

alterações após o aquecimento do sistema.

4 MÉTODOS

4.1 Preparação das formulações de AmB

Um solução do sistema micelar de AmB (Cristália, Itapira, Brasil)

(5x10-3M) foi preparada adicionando água bidestilada (10 ml) ao pó liofilizado

de AmB e agitando até completa dissolução. O sistema micelar de AmB que

contém AmB (50 mg), desoxicolato de sódio (≈ 41 mg), fosfato dibásico de

sódio (10 mg) e fosfato de sódio monobásico (0,9 mg) (5), foi preparado sob

aquecimento controlado da solução a 70°C por 20 minutos em um banho

termostático sem agitação (7, 11). Foram realizados estudo com a AmB pura

para comparação (INDOFINE Chemical, Inc. New Jersey, EUA).

O sistema micelar antes da liofilização e reconstituição foi analisado

para comparação. As amostras de M-AmB e H-AMB foram congeladas a -

80°C (Brunswick INNOVA Ultra-Low congelador U525) durante 24 horas.

Finalmente, as amostras secas de H-AmB e M-AmB foram obtidos por

secagem em um liofilizador (Christ Alpha 1-2 LD, Alemanha), sob pressão

reduzida 0, 0018 mbar a -65˚C durante 24 h.

Page 17: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

15

4.2 Caracterização físico-química

4.2.1 Análise de tamanho dos superagregados

A solução de M-AmB 5x10-3M foi diluída para 5x10-5M e então

aquecida a 70°C por 30 min. O aquecimento foi realizado em um

equipamento de espalhamento de luz dinâmico (DLS) (ZetasizerNanoZS,

Malvern Instruments Ltd., Worcestershire, RU). Neste equipamento foi

avaliada a distribuição do tamanho a cada 5 minutos durante o tempo de

aquecimento.

4.2.2 Análises térmicas

O estudo dos perfis térmicos dos sistemas foi realizado por

calorimetria exploratória diferencial - DSC (DSC 60-H celular, Shimadzu

Corporation, Quioto Japão), calibrado com índio e zinco. As análises de DSC

foram realizados para a AmB pura, M-AmB, H-AmB, NaDC e o sistema

micelar antes do processo de liofilização. Os parâmetros utilizados para a

análise foram: faixa de temperatura de 25 a 400˚C e razão de aquecimento

de 10°C/min-1(20). As amostras foram acondicionadas em cadinhos de

alumínio hermeticamente selados, com massas de aproximadamente 2mg.

As análises de Termogravimetria (TG) e análise térmica diferencial

(DTA) foram realizadas em um TGA-60 termobalança (Shimadzu

Corporation, Quioto, Japão), em uma atmosfera de N2 inerte, na faixa de 25

até 600°C tendo uma razão de aquecimento de 10°C/min-1. Foi realizado

método dinâmico por TG variando a razão de aquecimento de, 5˚C/min-1;

10˚C/min-1; 20˚C/min-1 e 30˚C/min-1 com massa de 4mg.

Page 18: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

16

4.2.3 Difração de raio X

As análises de Difração de Raio X (DRX) foram realizadas em um

Difratômetro de Raios-X (Miniflex II, Rigaku Corporation, Japão), utilizando

Ni-filtrada, radiação Cu Kα com uma tensão de 30kV e uma corrente de 15

mA. A taxa de digitalização empregada foi 5 min-1, no angulo de 5 a 80˚ a 2θ

de intervalo (18, 20). Foram obtidos os padrões de DRX da AmB pura, H-

AmB, H-AmB, e o sistema micelar antes do processo de liofilização e do seu

principal constituinte o desoxicolato de sódio.

4.3 Organização da estrutura química

Os espectros de Ressonância Magnética Nuclear de Hidrogênio

(RMN 1H) e Carbono-13 (RMN 13C) uni e bidimensionais da H-AmB e M-AmB

foram obtidos em espectrômetro Bruker, modelo Avance DRX-500,

pertencente ao Centro Nordestino de Aplicação e Uso da Ressonância

Magnética Nuclear da Universidade Federal do Ceará (CENAUREMN-UFC).

Foram aplicadas freqüências de 500,13 MHz (1H) e 125,75 MHz

(13C), sob um campo magnético de 11,7 T, com sonda dual de 5 mm com

detecção direta. As amostras foram dissolvidas em alíquotas de 0,6 mL de

clorofórmio (CDCl3) deuterado. Os deslocamentos químicos () foram

expressos em partes por milhão (ppm) e referenciados, no caso dos

espectros de Hidrogênio, pelos picos dos hidrogênios pertencentes às

moléculas residuais não-deuteradas de clorofórmio ( 7,27). Nos espectros

de 13C, os deslocamentos químicos foram referenciados pelos picos centrais

dos 13C do clorofórmio ( 77,23).

As multiplicidades dos sinais de hidrogênio nos espectros de RMN

1H foram indicadas segundo a convenção: s (simpleto), d (dupleto), dd (duplo

dupleto), t (tripleto), q (quarteto), m (multipleto).

Page 19: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

17

Nos experimentos unidimensionais de 1H e de 13C foram

estabelecidos os seguintes valores para os parâmetros de aquisição,

respectivamente: larguras espectrais de 24 e 260 ppm, intervalo para

relaxação de 1 s e largura de pulso de 90o de 9,60 s (0 dB) e 10,90 s (-3

dB) para 1H e 13C, respectivamente. Para todos os experimentos

unidimensionais foram utilizados 65356 pontos para a aquisição e 32768 para

o processamento, enquanto para os experimentos bidimensionais foram

utilizados 2048 x 256 pontos para a matriz de dados de aquisição e 2048 x

1024 pontos para o processamento. Predição linear para o processamento

2D, utilizando 80 coeficientes, foi usada quando necessária. O número de

transientes variou de 8, para 1H, a 16384, para 13C, para os experimentos

unidimensionais, e 2n (n ≥ 2) para bidimensionais, dependendo do

experimento e quantidade de amostra disponível. Os microprogramas

utilizados para a aquisição dos dados foram: 1H (zg), 13C-CPD (zgpg), 13C-

DEPT 135 (dept135).

A técnica DEPT (Distortionless Enhancement by Polarization

Transfer), com ângulos de nutação de 135, CH e CH3 com amplitudes em

oposição aos CH2, e 90, somente CH, foi utilizada na determinação do

padrão de hidrogenação dos carbonos em RMN 13C, descrito segundo a

convenção: C (carbono não-hidrogenado), CH (carbono metínico), CH2

(carbono metilênico ou metilidênico) e CH3 (carbono metílico). Os carbonos

não-hidrogenados foram caracterizados pela subtração do espectro DEPT

135 do espectro BB.

Page 20: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

18

5 ARTIGO PRODUZIDO

Periódico: Molecules

ISSN: 1420-3049

Indexada em: Current Contents - Physical, Chemical & Earth Sciences

(Thomson Reuters), DOAJ - Directory of Open Access Journals, EMBASE

(Elsevier), Energy & Power Source (EBSCO), FSTA - Food Science and

Technology Abstracts (IFIS), Journal Citation Reports (Thomson Reuters),

MEDLINE (NLM), Polymer Library (Smithers Rapra), PubMed (NLM), Reaxys

- former Crossfire Beilstein (Elsevier), SCIE - Science Citation Index

Expanded (Thomson Reuters), SciSearch (Thomson Reuters), Scopus

(Elsevier), Web of Science (Thomson Reuters).

Fator de impacto: 2,7

Web Qualis: B1 para Medicina II

Page 21: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

19

6 COMENTÁRIOS, CRÍTICAS E SUGESTÕES

A etapa inicial do metrado consistiu em estudos para avaliar a

formação dos superagregados de AmB em solução por técnicas

termoanalíticas. Nesta primeira etapa não foram obtidos resultados

satisfatórios, pois as análises térmicas de soluções são extremamente

complexas. Partindo desta problemática, optou-se em liofilizar as amostras

para então, com a obtenção dos sistemas na forma de pó, realizar as

análises térmicas para determinar o perfil térmico e possíveis alterações do

sistema após o aquecimento controlado.

Com o intuito de verificar possíveis alterações moleculares após o

aquecimento, as amostras foram submetidas a análise por espectroscopia no

infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Os resultados desta

análise não indicaram alterações após o aquecimento do sistema.

Considerando que dados da literatura indicam uma diminuição da toxicidade

da AmB após o aquecimento, e que este fator está relacionado a uma

alteração molecular do sistema o qual leva a redução da toxicidade da AmB,

decidiu-se utilizar técnicas mais robustas para a avaliação molecular do

sistema aquecido.

Diante do exposto, a etapa seguinte foi analisar os sistemas através

de Ressonância Magnética Nuclear (RMN). Esta análise possibilitou uma

visão detalhada da possível interação molecular entre a AmB e o NaDC.

Os dados obtidos no decorrer do mestrado, principalmente no que

concernem os dados de análises térmicas, DRX, e FTIR, foram apresentados

em diferentes eventos científicos de âmbito nacional e internacional, sendo:

dois resumos no XXI International Conference on Bioencapsulation, Berlin,

Alemanha em 2013; dois resumos no II Congress of The Brazilian Association

of Pharmaceutical Science - Pharmaceuticals of The Future: Tecnological and

Translational Estrategies. Búzios, Rio de Janeiro em 2014; e ainda dois

Page 22: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

20

resumos no Congresso Científico da UnP XV, Natal, Rio Grande do Norte em

2014.

Os resultados obtidos até o momento nos permitem visualizar as

várias alterações moleculares após o aquecimento da AmB, isso possibilita a

realização de modelagens e/ou modificações moleculares por softwares

especializados para elucidar como se processa o mecanismo de redução da

toxicidade da AmB após seu aquecimento.

Page 23: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

21

7 REFERÊNCIAS

1. Di Giorgio C, Faraut-Gambarelli F, Imbert A, Minodier P, Gasquet M, Dumon H. Flow cytometric assessment of amphotericin B susceptibility in Leishmania infantum isolates from patients with visceral leishmaniasis. The Journal of antimicrobial chemotherapy. 1999;44(1):71-6. 2. Caldeira LR, Fernandes FR, Costa DF, Frezard F, Afonso LC, Ferreira LA. Nanoemulsions loaded with amphotericin B: a new approach for the treatment of leishmaniasis. European journal of pharmaceutical sciences : official journal of the European Federation for Pharmaceutical Sciences. 2015 Apr 5;70:125-31. PubMed PMID: 25660615. Epub 2015/02/11. eng. 3. Sundar S, Chakravarty J. Liposomal Amphotericin B and Leishmaniasis: Dose and Response. Journal of Global Infectious Diseases. 2010 May-Aug;2(2):159-66. PubMed PMID: PMC2889656. 4. Selvam S, Mishra AK. Disaggregation of amphotericin B by sodium deoxycholate micellar aggregates. Journal of photochemistry and photobiology B, Biology. 2008 Nov 13;93(2):66-70. PubMed PMID: 18725181. Epub 2008/08/30. eng. 5. Sanchez-Brunete JA, Dea MA, Rama S, Bolas F, Alunda JM, Torrado-Santiago S, et al. Amphotericin B molecular organization as an essential factor to improve activity/toxicity ratio in the treatment of visceral leishmaniasis. Journal of drug targeting. 2004;12(7):453-60. PubMed PMID: 15621670. Epub 2004/12/29. eng. 6. Uehara RP, Sá VHLd, Koshimura ÉT, Prudente FVB, Tucunduva LTCdM, Gonçalves MS, et al. Continuous infusion of amphotericin B: preliminary experience at Faculdade de Medicina da Fundação ABC. Sao Paulo Medical Journal. 2005;123:219-22. 7. Silva-Filho MAd, Siqueira SDVdS, Freire LB, Ara˙jo IBd, Holanda e Silva KtGd, Medeiros AdC, et al. How can micelle systems be rebuilt by a heating process? International journal of nanomedicine. 2012;7:141-50. 8. Gangadhar KN, Adhikari K, Srichana T. Synthesis and evaluation of sodium deoxycholate sulfate as a lipid drug carrier to enhance the solubility, stability and safety of an amphotericin B inhalation formulation. Int J Pharm. 2014 Aug 25;471(1-2):430-8. PubMed PMID: 24907597. Epub 2014/06/08. eng. 9. Zhao M, Hu J, Zhang L, Zhang L, Sun Y, Ma N, et al. Study of amphotericin B magnetic liposomes for brain targeting. Int J Pharm. 2014 11/20/;475(1–2):9-16. 10. Siqueira SVS, Silva-Filho M, Silva C, Araújo I, Silva A, Fernandes-Pedrosa M, et al. Influence of the Freeze-Drying Process on the Physicochemical and Biological Properties of Pre-heated Amphotericin B Micellar Systems. AAPS PharmSciTech. 2014 2014/06/01;15(3):612-9. English. 11. Gaboriau F, Cheron M, Petit C, Bolard J. Heat-induced superaggregation of amphotericin B reduces its in vitro toxicity: a new way to improve its therapeutic index. Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 1997;41(11):2345-51. PubMed PMID: WOS:A1997YE74500005.

Page 24: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

22

12. Gaboriau F, Cheron M, Leroy L, Bolard J. Physico-chemical properties of the heat-induced 'superaggregates' of amphotericin B. Biophysical Chemistry. 1997;66(1):1-12. PubMed PMID: WOS:A1997XE33600001. 13. Asher IM, Schwartzman G, Usasrg. Amphotericin B. Analytical Profiles of Drug Substances. 1977;6:1-42. 14. Ganis P, Avitabile G, Mechlinski W, Schaffner CP. Polyene macrolide antibiotic amphotericin B. Crystal structure of the N-iodoacetyl derivative. Journal of the American Chemical Society. 1971 1971/09/01;93(18):4560-4. 15. Vyas SP, Gupta S. Optimizing efficacy of amphotericin B through nanomodification. Int J Nanomedicine. 2006;1(4):417-32. PubMed PMID: 17722276. Pubmed Central PMCID: PMC2676632. Epub 2007/08/28. eng. 16. Cybulska B, Herve M, Borowski E, Gary-Bobo CM. Effect of the polar head structure of polyene macrolide antifungal antibiotics on the mode of permeabilization of ergosterol- and cholesterol-containing lipidic vesicles studied by 31P-NMR. Molecular pharmacology. 1986 Mar;29(3):293-8. PubMed PMID: 3951434. Epub 1986/03/01. eng. 17. Dicken CM, Rossi TM, Rajagopalan N, Ravin LJ, Sternson LA. A study of the chemical stability of amphotericin B in N , N -dimethylacetamide. Int J Pharm. 1988;46(3):223-9. 18. Aubkowski J, Bbazejowski J, Czerwinski A, Borowski E. Thermal behaviour and stability of amphotericin B. Thermochimica Acta. 1989;155:29-37. 19. Mistro S, Maciel Ide M, de Menezes RG, Maia ZP, Schooley RT, Badaro R. Does lipid emulsion reduce amphotericin B nephrotoxicity? A systematic review and meta-analysis. Clinical infectious diseases : an official publication of the Infectious Diseases Society of America. 2012 Jun;54(12):1774-7. PubMed PMID: 22491505. Epub 2012/04/12. eng. 20. Kim Y-T, Shin B-K, Garripelli VK, Kim J-K, Davaa E, Jo S, et al. A thermosensitive vaginal gel formulation with HP ϒCD for the pH-dependent release and solubilization of amphotericin B. European Journal of Pharmaceutical Sciences. 2010;41(2):399-406. 21. Gangadhar KN, Adhikari K, Srichana T. Synthesis and evaluation of sodium deoxycholate sulfate as a lipid drug carrier to enhance the solubility, stability and safety of an amphotericin B inhalation formulation. Int J Pharm. 2014 8/25/;471(1–2):430-8. 22. Pippa N, Mariaki M, Pispas S, Demetzos C. Preparation, development and in vitro release evaluation of amphotericin B–loaded amphiphilic block copolymer vectors. Int J Pharm. 2014 10/1/;473(1–2):80-6.

Page 25: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

23

ANEXO

Page 26: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

24

Page 27: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

11

Artigo Produzido Molecules2015, 20,1-xmanuscripts; doi:10.3390/molecules200x0000x

molecules ISSN 1420-3049

www.mdpi.com/journal/molecules Article

MOLECULAR MICELLAR ELUCIDATION OF

THE “SUPERAGGREGATES” OF

AMPHOTERICIN B

Christian Silva1,4,†, Miguel Silva-Filho1,4,†, Bartolomeu Souza1,4,†, Lucas Machado2,4, Renata Araújo3 and Sócrates Egito1,2,4,†*

1 Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), Centro de Ciências da Saúde (CCS); E-Mails: [email protected] (C.S.) [email protected] (M.S.); [email protected] (B.S.); [email protected] (S.E.)

2 Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas, Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), Departamento de Farmácia. [email protected] (L.M.)

3 Instituto de Química, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, (UFRN), Natal, RN, [email protected]

4 Laboratório de Sitemas Dispersos (LASID), Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), Departamento de Farmácia, Natal, RN, Brazil.

† These authors contributed equally to this work.

* Author to whom correspondence should be addressed; E-Mail: [email protected] Tel.: +55 84 994318816 (ext. 123); Fax: +55 84 3342 9817.

Academic Editor:

Received: / Accepted: /Published:

Abstract: Amphotericin B (AmB) is used in systemic fungal infection

treatment. However the use has been limited due its high toxicity. The

OPEN ACCESS

Page 28: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

12

superaggregates of AmB (H-AmB) obtained by the controlled heating process

have shown to be less toxic than unheated amphotericin B micellar (M-AmB).

The aim of this study was to evaluate the characteristics of the superaggregation

after of freeze-drying H-AmB by techniques such as Differential Scanning

Calorimetry (DSC), Thermogravimetry (TG) and Differential Thermal Analysis

(DTG), Nuclear Magnetic Resonance (NMR), Dynamic Light Scattering (DLS) and

X-ray Diffraction (XRD). The DLS data have showed that the size of the

superaggregates at nearly 260mn of this new system is feasible to intravenous

administration. The XRD showed a new crystalline structure of the micellar

system, which can be explained by the behavior of the Sodium Deoxycholate

(NaDC) presents in a high proportion in the formulation. By heating the NaDC it

has the capacity to form a helical structure together with another NaDC

molecules. This promotes an increase of the micellar aggregation and its

respective increase in size. The thermal analyses studies showed that the heating

process does not affect the samples behavior. The NMR data of the H-AmB

showed the presence of deoxycholic acid besides of sodium deoxycholate. The

deoxycholic acid is produced after the heating process and perhaps the balance

between the both molecules be responsible by the decreasing of the toxicity.

These results suggest that the controlled heating process alters the structural

organization of the micellars, resulting in a decreasing of the toxicity, in a better

thermal stability and in the maintenance of the activity.

Keywords: Heating; Superaggregates; Thermal analysis; AmB; XRD;

NMR; DLS; Less toxicity

Page 29: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

13

1. Introduction

Amphotericin B (AmB) is an polyene macrolide antifungal agent widely

used in the treatment of systemic fungal infections in humans(1). It consists of

hydrophilic polyhydroxyl and hydrophobic heptaene domains (4). The micellar

system, Fungizone® (M-AmB), is composed by AmB, sodium deoxycholate

(NaDC), dibasic sodium phosphate and monobasic sodium phosphate.

Fungizone® is a commercial preparation of AmB and it is an effective drug

available against several systemic fungal infections. Despite this, the use has

been limited by its acute and chronic toxicity, characterized by chills, fever,

nausea and nephrotoxicity (7).

Lipid-associated AmB formulations have demonstrated a reducing

toxicity such as small unilamellar liposomes (AmBisome®), colloidal dispersion

(Amphocil®, or Amphotec®), and lipid complex (Abelcet®). They have been

successfully developed with AmB. However their uses are limited because its

high cost (21).

The decrease the AmB toxicity has been the aim of several different researches

in the last years (9, 21, 22). One of the most effective and low cost alternative to

decrease the toxicity is the moderate heat treatment. It has been found that

moderate heat treatment of Fungizone® leads to a molecular micellar

rearrangement known as superaggregates (H-AmB). The new structure has

demonstrated a high chemical stability, activity maintenance in fungal cells and it

exhibits significantly lower toxicity in vitro, against mammalian cells (7, 11, 12).

Recently, Siqueira et al have also demonstrated that freeze-dying process does

not change the physicochemical and biological properties of the heated

Fungizone®(10).

Page 30: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

14

Figure 1. Amphotericin B Molecule (Adapted)

AmB structure (Figure 1) has been elucidated by chemical methods (10).

Heptane domains is susceptible to many degradation processes like oxidizing

agents, light exposure, hydrolysis (11), ultraviolet rays, presence of oxygen (air)

and high temperatures (12), all these factors act on the degradation process

which lead to an activity decreasing. It is known that of the thermal properties

and stability of AmB is of great importance to ensure the clinical utility of the

compound. The double bond on carbon 22 of AmB is responsible for its high

selectivity for fungal cell membranes (13, 14).

The aim of this work is to obtain the H-AmB by the controlled heating

process and to evaluate the physicochemical behavior and the molecular

elucidation after the heat treatment and freeze-drying process, as well as to

elucidate how is the interaction between AmB and NaDC during the formation of

superaggregation process.

Page 31: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

15

2. Results and Discussion

2.1.Superaggregates size

The size analysis of the M-AmB unheated (5x10-5 M) showed

superaggregates formation through the time (0 to 30 min) by heated 70˚C with a

temperature fixed for 30 minutes for Dynamic Light Scattering (Figure 2).

Heating process promoted a remarkable increase in size. At the beginning (0

min), the size was 87.3 nm, after 15 min the size increased to 164 nm. Finally, the

superaggregates size was about 289.6 nm (30 minutes).

Figure 2. Particle size distribution of M-AmB (5x10-5 M) superaggregates

formation with heated at 70oC during 30 min, ( ) size and ( ) polydispersity.

The heating process effect does not induce molecular dispersion, but it

seems to increase the size of aggregates until that the flocculation occurs.

Temperature and time are, especially, important parameters for superaggregates

formation (8). The temperature influence in the M-AmB particle size was

observed by the technique “trend of heating” where the sample was heated in a

DLS and its size was checked on the same equipment, as shown in the graph

(Figure 2). The results show that between 20 to 30 min the size of

0.000

0.050

0.100

0.150

0.200

0.250

0.300

0

50

100

150

200

250

300

350

0 5 10 15 20 25 30

Poly

disp

ersity

Siz

e (n

m)

Time (minutes)

Page 32: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

16

superaggregates did not significantly change, indicating that heating the samples

at 70 ˚C for 20 min was ideal for the formation of the superaggregates (around

260 nm). These results are similar as reported in literature (7, 8, 15). The

superaggregates size, about 260 nm, is an ideal and secure size to intravenous

administration because it is smaller than the blood cells size (16). The

polydispersity decrease is explained by the stabilization of superaggregates

formation, since the beginning of heating there are the presence of individual

NaDC molecules and superaggregates while after 20 minutes of heating there are

the stabilization of condensation of monomeric and aggregates forms of AmB

with NaDC (3, 8, 9).

2.2.Thermal Behavior

DSC Curves of AmB are characterized by two endothermic peaks (Figure

3), demonstrated in several studies (17, 18). DSC curve for pure AmB showed an

endothermic peak, at first event, in the range of 25 - 107˚C (∆H= -65.4 J.g-1), due

to sample dehydration. The sample dehydration was confirmed by a weight loss

of 7.7 % verified in the range of 25.8 – 108 ˚C in the TG/DTA (Figure 4). The

second endothermic peak, characteristic of pure AmB, was at range of 132.3 -

182.3˚C (∆H= -30.6 J.g-1). It showed a melting point of 173 ˚C. The third

endothermic event was at 188.6 - 204.7 ˚C (∆H= -36.4 J.g-1), which may be

attributed to drug decomposition just after its melting (12, 17, 19). TG/DTA

curves (Figure 4) for this molecule, demonstrated that the event of weight loss

only occurred over 195.3 ˚C. The results of DSC and TG/DTA for AmB obtained in

this work are in agreement with the reported data in the literature. Some studies

Page 33: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

17

say that melting and decomposition are together, but in (figure 4), it is plain to

see that they are not together (10, 12, 18).

Figure 3. DSC curves of AmB pure, sample mass 2mg at heating rate of

10˚C/min-1.

Page 34: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

18

Figure 4. TG/DTA curves of AmB pure in nitrogen atmosphere with a heating

ramp of 10˚C/min-1. TG (––) DTA (---).

DSC curves of H-AmB showed two specific endothermic peaks. The first

event was at range of 42.8 - 97˚C (∆H= -86.8 J.g-1), due to sample dehydration,

which was confirmed by weight loss of 9.6 % verified at 37.5 - 95˚C in the

TG/DTA (Table 1). The second event was at range of 152.4 - 181˚C (∆H= -30.2 J.g-

1), it showed the melting point of 167.2˚C, which was confirmed by weight loss of

8.3 % verified by the mid point of 169 ˚C in the TG/DTA. DSC curves for M-AmB

demonstrated two specific endothermic peaks. The first one was at range of 43.2

- 99˚C (∆H= -89.2 J.g-1), which is related to dehydration, confirmed with a weight

loss of 7.4 %, at 45.6 – 98 ˚C in the TG/DTA. The second event occurred at range

150.4 - 180˚C (∆H= -29.1 J.g-1), which the melting point was at 167˚C, confirmed

by weight loss of 8.4 % verified by the mid point of 163 ˚C in the TG/DTA. The

Page 35: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

19

Fungizone sample showed in DSC curves two specific endothermic peaks. The

first event shows in the range of 42-103˚C (∆H=-90.2Jg-1), due to sample

dehydration, which was confirmed by weight loss of 10.8% verified in the 48-

102.3˚C in the TG/DTA. The second event shows in the range of 162.3-180.8˚C

(∆H=-33.1Jg-1), shows in the melting point of 168.5˚C, which was confirmed by

weight loss of 5.2% verified by the mid point of 170.6˚C in the TG/DTA. H-AmB,

M-AmB, and Fungizone demonstrated that the thermal characteristics are

similar.

The DSC curve for pure NaDC shows a first event endothermic peak in the

range of 112-131˚C (∆H=-0.68Jg-1), due to water crystallization into the crystal of

the sample(20), which was confirmed by a weight loss of 15.9% verified in the

range of 46-80˚C in the TG/DTA, in the second event shows exothermic peak in

the range of 173-178˚C (∆H=+0.01Jg-1), confirmed by DTA the similar the DSC

data, this exothermal process, probably due to reorganization of the solid phase,

is characteristic of some disordered crystallization or amorphous sample

phase(20). The third endothermic event shows in the range of 198-205˚C (∆H=-

0.10Jg-1), shows the melting point of 202˚C. The events of NaDC in the TG/DTA

showed only two steps of weight loss. The first one in the range of 46-80˚C had

weight loss at 15% and the second one in the range of 428-477˚C had weight loss

65%,.This last step is probably the decomposition event. These results of DSC

and TG/DTA for NaDC are in agreement with the data reported in the literature

(20).

The maintenance of the physicochemical properties of the AmB micellar

system after the thermal treatment is necessary for assuring the biological

activity of the drug. The DSC and TG/DTA analyses showed that thermal

Page 36: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

20

properties are very similar to both, before and after the thermal treatment

(Table 1). The Fungizone before freeze-drying, demonstrated that the stress

conditions during the freeze-drying process did not affect the thermal properties

neither of the structural molecules of the drug (Figure 4). The thermal data

obtained by DSC analysis of pure AmB, H-AmB, M-AmB and Fungizone before

freeze-drying (Table 1) showed similar profiles.. The events of AmB is

characterized by two events, one at 173°C which can be attributed to the melting

point of the drug and the other at 198°C which is attributed to the total

decomposition (Figure 3). According to The Analytical Profiles of Drug

Substances (17) and in analyses with temperatures over 200°C is not found

evidence of the presence of the drug, possibly due to the decomposition. Studies

show that the decomposition of the amphotericin B is not clarified, and some

authors also said that possibly the peaks of melting and decomposition coincide

(17, 21). The data obtained in our analysis showed that these peaks are found at

different temperatures. The data of DSC of AmB showed clearly that the second

event is characterized by the total decomposition of the drug is confirmed by

TG/DTA data showing (Figure 4).

Page 37: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

21

Figure 5. DSC curves of NaDC, sample mass 2mg at heating rate of 10˚C min-1.

Figure 6. TG/DTA curves of NaDC in nitrogen atmosphere with a heating ramp of

10˚C/min-1. TG (––) DTA (---).

Page 38: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

22

The melting point of H-AmB, M-AmB, was about 168˚C, and it is very

similarly of pure AmB (17, 18), indicating that the formulation did not change

the thermal profile of the drug. The thermal events of weight loss were

confirmed by TG/DTA data (Table 1) the DSC and TG/DTA data, showing that the

heating process at 70˚C for 20 minutes do not change thermal profile of AmB

micellar system. It seems also that the presence of NaDC had no influence in the

thermal profile (Figure 5 and 6). NaDC is a kind of cholic salts which can forms a

micelle and complex with drugs (22), so that the NaDC it is used to form the AmB

micellar system. As the superaggregation formation was improved with heating

process, we can suggest that the complex formation of AmB and NaDC can be

improved by heating of the system (20). Different heating rates (5, 10, 20 e 30

oC.min-1) in TG curves of H-AmB and M-AmB (Figure 7 and 8), demonstrate not

to change the profile of weight loss, indicating that heating process don’t change

thermal stability of the drug. DTA data of H-AmB and M-AmB (Figure 9) both are

showing similarity, however the last events ( 400 ˚C) can indicate the presence

of a degradation product.

Page 39: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

23

Figure 7. TG curves of H-AmB in nitrogen atmosphere with varying the heating ramp (–––) 30 ˚ C.min-1, (-----) 20 ˚C.min-1, (–––) 10 ˚C.min-1 and (-----) 5 ˚ C.min-1.

Figure 8. TG curves of M-AmB in nitrogen atmosphere with varying the heating ramp (–––) 30 ˚ C.min-1, (-----) 20 ˚C.min-1, (–––) 10 ˚C.min-1 and (-----) 5 ˚ C.min-1.

Page 40: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

24

Figure 9. DTA curves of H-AmB (––), M-AmB ---).

2.3.Crystallinity of Superaggregates

X-ray diffraction of AmB, H-AmB, M-AmB, NaDC and Fungizone (before

freeze-drying) (Figure 11) was performed to determine the crystallinity of

superaggrates structure. All the samples showed a high degree of crystallinity

demonstrated by the intense crystalline peaks. Pure AmB showed two peaks

characteristics in the range 14 and 21°, which are agreement with the reported

data in the literature (18). H-AmB, M-AmB and Fungizone (before freeze-drying)

demonstrated crystalline peaks similares in the range 25, 31˚ and a new intense

peak at 45°. NaDC showed one peak characteristic in the range 15° in agreement

with the reported data in the literature (22).

Phase transitions are commonly observed during manufacturing of

pharmaceutical products. For example, removal of a solvent is a substantial part

Page 41: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

25

of many pharmaceutical manufacturing processes, such as freeze-drying, spray-

drying, or drying after wet granulation, resulting in changes of both chemical and

phase compositions of a system (23). Lyophilization is widely used for

pharmaceuticals to improve the stability and long term storage of labile drugs.

This is important in pharmaceutical manufacturing technology by allowing

drying of heat-sensitive drugs and biological at low temperature under

conditions that allow removal of water by sublimation, or a change of phase from

solid to vapor without passing through the liquid phase(24, 25). These processes

can change the crystal structures of some drugs by the variation of pressure and

temperature. This stress tends to modify the structure of the crystal, making the

amorphous state of the samples.. This can explain why the physical-chemistry

characteristics of Fungizone are not altered before and after lyophilization. The

literature also reports that the lyophilization process does not change the

biological properties of the superaggregates (9)

NaDC is a white powder used as a supportive solubilizing agent in

pharmaceutical formulation. D’Archivio et al. (26) suggested the possibility that

NaDC was stabilized by the formation of a tetrahydrate helix structure of NaDC

(Figure 10) with the four water molecules held rigid by the formation of ion–ion,

ion–dipole interactions and hydrogen bonding(26-28)

Page 42: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

26

Figure 10. Sodium Desoxycolate Molecular structure. (Adapted)

Studies with characterization of the sodium deoxycholate performed by

A.R. Campanelli et al. (20) have shown that varying some thermodynamic

parameters such as ionic strength, pH, temperature and pressure, it is possible to

increase the size of the NaDC micelles aggregates in order to obtain a gel NaDC

compound helical macromolecules. Heating treatment promotes the formation of

micelles, which are connected to AmB molecule by hydrophobic interactions and

hydrogen bonding between the hydroxyl groups. These interactions play an

important role in aggregation, thus they can lead to the formation of AmB

superaggregates, which may explain the theory of formation of this system.

NaDC in aqueous solution produces fibers that give rise to a default

detailed X-ray diffraction with intense peaks as shown (Figure 11). This pattern

can be interpreted in terms of a hexagonal lattice in which the steroid molecules

are probably arranged in helices. The fibers become hexagonal crystal from

NaDC by crystallization from water or a mixture of water and acetone (20).

Diffraction pattern of each molecule is related to the crystal structure

characteristic. Since the intensity distributions of the X-ray NaDC in aqueous

Page 43: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

27

solution, and the crystals fibers are similar as reported in literature (22), it can

be assumed that the micelles aggregates are also helical. This new molecular

rearrangement explains the displacement of the diffraction peaks relative to the

standard AmB, which showed a similar profile and reproducible to Fungizone

(before freeze-drying), M-AmB, H-AmB (Figure 11). These displacement peaks

may be resultant from that new crystalline phase.

Figure 11. X-ray diffraction patterns of H-AmB, M-AmB, Fungizon, AmB Pure,

NaDC

2.4. Chemical structure characterization

The 1H NMR spectrum of AmB, were identified by characteristic signals of

simpletos of hydrogen and methyl groups (CH3). The drug with chemical shift of

δ 0.5 to 1.5 as well as the characteristic signs of olefinic protons (C = C) from δ

6.0 to 6.5.

In the 13C NMR spectrum of M-AmB was possible to identify two

characteristic signals of unprotected carbonyl carbons (C=O) and representing

Page 44: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

28

carboxylic acid ester with displacement δ 176.71 and 208.57 respectively,

oxygenated carbons (CO) with a displacement δ between 40.06 and 71.08 δ and

secured signals over the spectrum are related to the methylene (CH2) and methyl

(CH3) structure. In the spectrum of RMN 13C H-AmB was possible to identify an

unprotected signal characteristics of carbons carbonyl (C=O) representing

carboxylic acid with displacement δ 176.71; oxygenated carbons (C-O) with a

displacement δ between 40.06 and 71.08 δ secured signals over the spectrum

are related to the methylene (CH2) and methyl (CH3) structure.

The results of 1H-NMR referring M-AmB and H-AmB showed no

differences in the characteristic peaks simpletos concerning to methyl groups

(CH3) drug with chemical shift of δ 0.5 to 1.5 as well as characteristic signals of

olefinic protons (C=C) between δ 6.0 to 6.5 as described in the literature (17).

However, when comparing the 13C NMR spectra of M-AmB and H-AmB observed

the absence of carbons and a carbonyl grouping at δ 208.57, the results suggest

that the heating process of M-AmB at 70°C encourages greater interaction

between the drug molecules and NaDC. This interaction enables the system to

reorganize chemically and form a component to have less toxicity(3, 9). The

results of the spectrum of H-AmB presented sodium deoxycholate and

deoxycholic acid (29) as showing in (Table 2 and 3), differently from M-AmB.

The deoxycholic acid is formed after the heating process and maybe the balance

between sodium deoxycholate and deoxycholic acid be responsible by the

decreasing toxicity.

Page 45: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

29

DA H-AmB (AmB+NaDC)

Position δH δC, δH δC,

1 0.99 35.55

35.66

2 1.62 30.21 1.38 30.21 3 3.50 72.61 1.50 71.04 4 1.67 39.28 - - 5 1.41 39.63 - - 6 2.02 34.64 - - 7 3.87 69.62 3.40 69.94

8 1.58 36.05 - - 9 - 33.18 1.97 33.21

10 - 35.40 - - 11 1.31 20.99 - - 12 2.00 40.13 - -

13 - 43.05 - - 14 - 50.87 - - 15 1.12 24.04 - - 16 1.31 28.47 1.38 28.60 17 - 56.23 - - 18 0.67 11.86 - -

19 0.92 22.91 - - 20 1.43 41.79 1.38 41.62 21 0.93 18.63 1.14 18.54 22 1.72 33.18 - - 23 2.10 35.35 1.38 35.27 24 - 185.78 - -

Table 2. Comparison between the chemical shifts of deoxycholic acid (DA) and Amphotecin B + sodium deoxycholate (AmB + NaDC).

Page 46: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

30

NaDC H-AmB (AmB-NaDC)

Position δH δC, δH δC,

1 0.98 30.04 1.50 30.21 2 1.62 33.19 1.97 33.21 3 3.64 72.59 - - 4 1.49 35.97 - - 5 1.41 42.62 - -

6 1.86 26.76 1.14 26.11 7 1.44 27.65 1.78 27.25 8 1.49 36.51 - - 9 - 34.30 1.97 -

10 - 34.55 - - 11 1.57 28.74 1.38 28.60 12 4.06 74.67 - - 13 - 46.94 - - 14 - 48.93 - - 15 1.09 24.30 - - 16 1.27 28.17 1.38 28.60

17 - 47.77 - - 18 0.71 12.96 0.62 12.50 19 0.92 23.32 1.02 23.55 20 1.40 36.16 1.66 36.27 21 0.95 17.51 0.93 17.10 22 1.71 35.50 1.38 35.66 23 2.10 35.35 1.38 35.27

24 - 185.70 - 176.92

Table 3. Comparison between the chemical shifts of sodium deoxycholic (NaDC) and Amphotecin B + sodium deoxycholate (AmB + NaDC).

Page 47: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

31

3. Experimental Section

3.1. Preparations of the AmB formulations

Stock solution of heated and unheated AmB micellar system (Cristália,

Itapira, Brazil) (5x10-3 M (5.000mg. L-1)) was prepared by adding bi-distillated

water (10 mL) into a vial, and it was vortex shaking until complete dissolution.

Into each vial there was AmB (50 mg), sodium deoxycholate (≈ 41 mg), dibasic

sodium phosphate (10 mg) and monobasic sodium phosphate (0.9 mg).

The H-AmB was prepared by stock solution under controlled heated (70

˚C) for 20 min in a thermostatic bath without stirring.

The AmB Pure was obtained for INDOFINE Chemical company, Inc. New

Jersey, USA. Micelar system before freeze-drying (M-AmB), was analyzed for

comparison. Frozen M-AmB and H-AmB were obtained by freezing at -80 ˚C

(Brunswick Innova® Ultra-Low U525 freezer) for 24 hr. were obtained by drying

M-AmB and H-AmB under reduced pressure (0.0018 mbar - Christ Alpha 1-2 LD,

Germany) at -65˚C for 24 h.

3.2. Physicochemical characterization

3.2.1.Superaggregates size analysis

M-AmB stock solution (5 mg. L-1) was diluted to 50 mg. L-1 and heated at

70°C for 30 min in Dynamic Light Scattering (DLS) and the size distribution was

Page 48: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

32

evaluated every 5 min on the same equipment (ZetasizerNanoZS, Malvern

Instruments Ltd, Worcestershire, UK).

3.2.2.Thermal analysis

Differential scanning calorimetry (DSC) measurements were run on a DSC

60-H Cell (Shimadzu Corporation, Kyoto Japan), calibrated with indium and zinc.

DSC analyses were performed for pure AmB, M-AmB, H-AmB, NaDC and the

micellar system after the freeze-drying over the temperature range of 25 to

400˚C, with a heating rate of 10˚C min-1. The samples were encapsulated in

hermetically sealed aluminum pans, and the pan weights were kept constant.

Thermogravimetry (TG) and Differential Thermal Analysis (DTA) have

been performed on a TGA-60 thermobalance (Shimadzu Corporation, Kyoto

Japan), with a heating ramp of 10˚C min-1 to 600˚C in nitrogen atmosphere. TG

using a dynamic method by varying the heating rate of 5˚C min-1, 10˚C min-1,

20˚C min-1, and 30˚C min-1 rated pure AmB, M-AmB and H-AmB samples the

profile decomposition.

3.2.3. X-ray diffraction (XRD)

X-ray diffraction (XRD) patterns were recorded using a powder X-ray

diffractometer (MiniFlex II, Rigaku Corporation, Japan), using Ni-filtered, Cu Kα

radiation, a voltage of 30 kV and a 15 mÅ current. The scanning rate employed

was 5˚min-1 over the 5˚ - 80˚ 2θ range. XDR patterns of pure AmB, M-AmB, H-

Page 49: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

33

AmB, and the micellar system after the freeze-drying and main constituent as

sodium deoxycholate were recorded.

3.3. Chemical structure organization

Nuclear Magnetic Resonance Hydrogen spectra (1H NMR) and carbon-13

(NMR C13) to be determined of the chemical structure of M-AmB and H-AmB, the

single and two-dimensional, were obtained on Bruker spectrometer Avance

DRX-500 model. Frequencies were applied to 500.13 MHz (1H) and 125.75

MHz (13C) under a magnetic field of 11.7 T with 5 mm dual probe direct

detection. Samples were dissolved in chloroform (CDCl3) deuterated (0.6 ml).

Chemical shifts δ are expressed in parts per million (ppm) and referenced in

the case of hydrogen spectra, the peaks of the protons belonging to the non-

deuterated molecules residual chloroform (δ7.27 deuterated, in carbon-13

spectra, the central peaks of the carbon-13 chloroform referenced chemical

shifts (δ 77.23).

Multiplicities of the signals hydrogen in NMR 1H spectra are indicated

according to convention: s (singlet), d (doublet), dd (doublet of doublets), t

(triplet), q (quartet), m (multiplet). In experiments dimensional 1H and 13C the

following values were established for the acquisition parameters, respectively,

spectral widths of 24 and 260 ppm range for relaxation 1 s the width 90˚ of 9.60

µs (0 dB) and 10.90 µs (-3 dB) for 1H and 13C respectively. For every one-

dimensional experiments were used for the acquisition points 65356 and 32768

for processing, while for two-dimensional experiments were 2048 x 256 dots

used for data acquisition matrix and 2048 x 1024 points for processing. Linear

prediction processing for 2D, using 80 coefficients, is used when necessary.

Page 50: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

34

Number of transients around either 8 to 1H in 16384, to 13C, for one-dimensional

experiments and 2n (n ≥ 2) for two-dimensional, depending on the design and

amount of sample available.

Microprograms used for the acquisition of data: 1H (zg) 13 C-CPD

(zgpg) 13 C-DEPT 135 (dept135). Technical DEPT (Distortionless Enhancement

by Polarization Transfer), with a nutation angle of 135 , CH and CH3 amplitudes

as opposed to CH2, and 90 ,only CH, was used to determine the hydrogenation of

carbon in standard NMR 13C, described according to the convention: C (non-

hydrogenated carbon), C (carbon metínico), CH2 (methylene carbon or

metilidênico) and CH3 (methyl carbon). Non-hydrogenated carbons were

characterized by spectral subtraction DEPT 135 BB spectrum.

4. Conclusions

The size of superaggregation is possible for administration by

intravenous route and the time manufactured of the new system may influence

the process of formation of superaggregates, demonstrating that 20 minutes are

fundamental for its formation. The heating process at 70˚ C was the method that

presented ideal because it does not alter the thermal behavior of the micellar

system, demonstrating to be a suitable alternative. The thermal properties and

stability of the drug is of great importance, once these properties determine the

clinical utility of the compound.

The major cause of formation of the superaggregates can be assigned of

the helical structure of NaDC that involved of the drug and after the heating

Page 51: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

35

process occur the increasing of size of the new system. The NMR data show that

after the heating process occurs the new organization structure of molecules,

and this new structure probably is responsible for this decreasing in toxicity.

Therefore, these results indicate that the heating process alters the

organizational structure of the micelles, what may result in less toxicity, in an

improving of thermal stability and activity maintenance.

Acknowledgments

The authors wish to thank CNPQ for the financial support and Cristália for the generous gift of Fungizone® samples.

Author Contributions

C.S., M.S., L.M. and R.A. carried out the experimental work, B.S., F.R., S. and S.E. designed, supervised the work and prepared the manuscript.

Conflicts of Interest

The authors declare no conflict of interest.

Page 52: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

11

Supplementary Materials

Table 1.Thermal Properties for the samples

Sample First event Second event Third event Fourth event

DSC

AmB 25-107˚C (89.2˚C) [∆H=-65.4Jg-1] 132.3-182.3˚C (173˚C ) [∆H=-30.6Jg-1] 188.6-204.7˚C (198.3˚C) [∆H=-36.4Jg-1] Not Presented

Fungizone 42-103˚C (68.9˚C) [∆H=-90.2Jg-1] 162.3-180.8˚C (168˚C) [∆H=-33.1Jg-1] Not Presented Not Presented

M-AmB 43.2-99˚C (69.1˚C) [∆H=-89.2Jg-1] 150.4-180˚C (167˚C) [∆H=-29.1Jg-1] Not Presented Not Presented

H-AmB 42.8-97˚C (74.3˚C) [∆H=-86.8Jg-1] 152.4-181˚C (167˚C) [∆H=-30.2Jg-1] Not Presented Not Presented

NaDC 112-131˚C (121˚C) [∆H=-0.68Jg-1] 173-178˚C (178˚C) [∆H=+0.01Jg-1] 198-205˚C (202˚C) [∆H=+0.10Jg-1] 233-239˚C (235˚C) [∆H=-0.01Jg-1]

Sample First event Second event Third event Fourth event

TG

AmB 25.8-108˚C [Tmax=49˚C (∆m=-7.7%)] 176.1-204˚C [Tmax=181˚C (∆m=-12%)] 295-337˚C [Tmax=319˚C (∆m=-50.7%)] Not Presented

Fungizone 48-102.3˚C [Tmax=60˚C (∆m=10%)] 154-184˚C [Tmax=170˚C (∆m=-5.2)] 370-453˚C [Tmax=395˚C (∆m=-39%)] Not Presented

M-AmB 46-98˚C [Tmax=49˚C (∆m=-7.4%)] 160-170˚C [Tmax=163˚C (∆m=-8.4%)] 378-464˚C [Tmax=411˚C (∆m=-45%)] Not Presented

H-AmB 37.5-95˚C [Tmax=63˚C (∆m=9.6%)] 166-181˚C [Tmax=169˚C (∆m=-8.3%)] 372-466˚C [Tmax=406˚C (∆m=-45%)] Not Presented

NaDC 46-80˚C {Tmax= 60˚C (∆m=-15%)] 428-477˚C [Tmax=450˚C (∆m=-65%)] Not Presented Not Presented

Page 53: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

11

References and Notes

1. Di Giorgio C, Faraut-Gambarelli F, Imbert A, Minodier P, Gasquet M, Dumon H. Flow cytometric assessment of amphotericin B susceptibility in Leishmania infantum isolates from patients with visceral leishmaniasis. The Journal of antimicrobial chemotherapy. 1999;44(1):71-6. 2. Selvam S, Mishra AK. Disaggregation of amphotericin B by sodium deoxycholate micellar aggregates. Journal of photochemistry and photobiology B, Biology. 2008 Nov 13;93(2):66-70. PubMed PMID: 18725181. Epub 2008/08/30. eng. 3. Silva-Filho MAd, Siqueira SDVdS, Freire LB, Ara˙jo IBd, Holanda e Silva KtGd, Medeiros AdC, et al. How can micelle systems be rebuilt by a heating process? International journal of nanomedicine. 2012;7:141-50. 4. Gangadhar KN, Adhikari K, Srichana T. Synthesis and evaluation of sodium deoxycholate sulfate as a lipid drug carrier to enhance the solubility, stability and safety of an amphotericin B inhalation formulation. Int J Pharm. 2014 8/25/;471(1–2):430-8. 5. Pippa N, Mariaki M, Pispas S, Demetzos C. Preparation, development and in vitro release evaluation of amphotericin B–loaded amphiphilic block copolymer vectors. International Journal of Pharmaceutics. 2014 10/1/;473(1–2):80-6. 6. Zhao M, Hu J, Zhang L, Zhang L, Sun Y, Ma N, et al. Study of amphotericin B magnetic liposomes for brain targeting. International Journal of Pharmaceutics. 2014 11/20/;475(1–2):9-16. 7. Gaboriau F, Cheron M, Petit C, Bolard J. Heat-induced superaggregation of amphotericin B reduces its in vitro toxicity: a new way to improve its therapeutic index. Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 1997;41(11):2345-51. PubMed PMID: WOS:A1997YE74500005. 8. Gaboriau F, Cheron M, Leroy L, Bolard J. Physico-chemical properties of the heat-induced 'superaggregates' of amphotericin B. Biophysical Chemistry. 1997;66(1):1-12. PubMed PMID: WOS:A1997XE33600001. 9. Siqueira SVS, Silva-Filho M, Silva C, Araújo I, Silva A, Fernandes-Pedrosa M, et al. Influence of the Freeze-Drying Process on the Physicochemical and Biological Properties of Pre-heated Amphotericin B Micellar Systems. AAPS PharmSciTech. 2014 2014/06/01;15(3):612-9. English. 10. Asher IM, Schwartzman G. Amphotericin B. In: Klaus F, editor. Analytical Profiles of Drug Substances. Volume 6: Academic Press; 1977. p. 1-42. 11. Dicken CM, Rossi TM, Rajagopalan N, Ravin LJ, Sternson LA. A study of the chemical stability of amphotericin B in N , N -dimethylacetamide. International Journal of Pharmaceutics. 1988;46(3):223-9. 12. Aubkowski J, Bbazejowski J, Czerwinski A, Borowski E. Thermal behaviour and stability of amphotericin B. Thermochimica Acta. 1989;155:29-37. 13. Cybulska B, Herve M, Borowski E, Gary-Bobo CM. Effect of the polar head structure of polyene macrolide antifungal antibiotics on the mode of permeabilization of ergosterol- and cholesterol-containing lipidic vesicles studied by 31P-NMR. Molecular pharmacology. 1986 Mar;29(3):293-8. PubMed PMID: 3951434. Epub 1986/03/01. eng.

Page 54: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

12

14. Vyas SP, Gupta S. Optimizing efficacy of amphotericin B through nanomodification. Int J Nanomedicine. 2006;1(4):417-32. PubMed PMID: 17722276. Pubmed Central PMCID: PMC2676632. Epub 2007/08/28. eng. 15. Lamy-Freund MT, Ferreira VF, Schreier S. Polydispersity of aggregates formed by the polyene antibiotic amphotericin B and deoxycholate. A spin label study. Biochimica et biophysica acta. 1989 Jun 6;981(2):207-12. PubMed PMID: 2543458. Epub 1989/06/06. eng. 16. Cavalli R, Caputo O, Carlotti ME, Trotta M, Scarnecchia C, Gasco MR. Sterilization and freeze-drying of drug-free and drug-loaded solid lipid nanoparticles. International Journal of Pharmaceutics. 1997 3/14/;148(1):47-54. 17. Asher IM, Schwartzman G, Usasrg. Amphotericin B. Analytical Profiles of Drug Substances. 1977;6:1-42. 18. Kim Y-T, Shin B-K, Garripelli VK, Kim J-K, Davaa E, Jo S, et al. A thermosensitive vaginal gel formulation with HP ϒCD for the pH-dependent release and solubilization of amphotericin B. Eur J Pharm Sci. 2010;41(2):399-406. 19. Kim Y-T, Shin B-K, Garripelli VK, Kim J-K, Davaa E, Jo S, et al. A thermosensitive vaginal gel formulation with HPϒCD for the pH-dependent release and solubilization of amphotericin B. European Journal of Pharmaceutical Sciences. 2010;41(2):399-406. 20. Campanelli AR, Ferro D, Giglio E, Imperatori P, Piacente V. Thermal and X-ray study of sodium deoxycholate crystal and fibre. Thermochimica Acta. 1983 9/1/;67(2–3):223-32. 21. Bolard J. How do the polyene macrolide antibiotics affect the cellular membrane properties? Biochimica Et Biophysica Acta-reviews on Biomembranes. 1986;864(3-4):257-304. 22. Ono M, Anzai H, Tozuka Y, Moribe K, Oguchi T, Yamamoto K. Water vapor adsorption behavior of sodium deoxycholate anhydrous forms. Chemical & pharmaceutical bulletin. 2005 Feb;53(2):180-3. PubMed PMID: 15684517. Epub 2005/02/03. eng. 23. Su Z, Luthra S, Krzyzaniak JF, Agra-Kooijman DM, Kumar S, Byrn SR, et al. Crystalline, liquid crystalline, and isotropic phases of sodium deoxycholate in water. Journal of pharmaceutical sciences. 2011 Nov;100(11):4836-44. PubMed PMID: 21721005. Epub 2011/07/02. eng. 24. Nireesha G, Divya L, Sowmya C, Venkateshan N, Babu MN, Lavakumar V. Lyophilization/Freeze Drying-An Review. INTERNATIONAL JOURNAL OF NOVEL TRENDS IN PHARMACEUTICAL SCIENCES 2013 Out 2013;3(4). 25. Wang W, Chen M, Chen G. Issues in Freeze Drying of Aqueous Solutions. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2012 6//;20(3):551-9. 26. D'Archivio AA, Galantini L, Giglio E, Jover A. X-ray and Quasi-Elastic Light-Scattering Studies of Sodium Deoxycholate. Langmuir. 1998 1998/08/01;14(17):4776-81. 27. Stevens RD, Ribeiro AA, Lack L, Killenberg PG. Proton magnetic resonance studies of the aggregation of taurine-conjugated bile salts. Journal of lipid research. 1992 Jan;33(1):21-9. PubMed PMID: 1552230. Epub 1992/01/01. eng. 28. Esposito G, Zanobi A, Giglio E, Pavel NV, Campbell ID. Intermolecular interactions in sodium deoxycholate micelles: an NMR study involving a spin-labeled cholestane. The Journal of Physical Chemistry. 1987 1987/01/01;91(1):83-9.

Page 55: MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO … · A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado ... promovendo desta forma o aumento da agregação ... viáveis

13

29. Zakrzewska J, Okon M, Vučelić D. 1H and 13C NMR assignment of sodium chenodeoxycholate in aqueous solution. Polarization of bile salts steroid nucleus. Magnetic Resonance in Chemistry. 1994;32(2):93-6.

© 2015 by the authors; licensee MDPI, Basel, Switzerland. This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution license (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).