Internship Report and Monograph entitled "Cyclodextrins for the encapsulation of volatile compounds – pharmaceutical and cosmetic applications"

Abstract

Parte I: O plano curricular do Mestrado Integrado em Ciências Farmacêuticas é provido de um amplo conteúdo programático que integra todo o ciclo do medicamento, o que oferece aos alunos uma vasta perspetiva daquilo que a atividade farmacêutica compreende. No último semestre do curso, os conhecimentos teóricos são colocados em prática através de um estágio curricular em Farmácia Comunitária. A Faculdade de Farmácia da Universidade de Coimbra permite ainda que os alunos finalistas realizem um segundo estágio facultativo em Farmácia Hospitalar ou em Indústria Farmacêutica. Neste âmbito, tive a oportunidade de realizar o estágio curricular na Bluepharma, uma indústria farmacêutica portuguesa e na Farmácia Rodrigues da Silva, em Coimbra. Estes dois estágios estão descritos no presente relatório, através de uma análise SWOT. Parte II: Os óleos essenciais têm vindo a assumir uma relevância crescente ao longo dos anos pelas suas diversas propriedades biológicas. Estas propriedades estão associadas à ação dos diferentes compostos voláteis presentes na composição dos óleos essenciais, razão pela qual é crucial o estudo dos compostos voláteis isolados, permitindo obter resultados mais concretos para a sua utilização terapêutica. Os compostos voláteis de origem natural, além do seu importante valor terapêutico, são considerados uma alternativa mais ecológica às substâncias químicas sintéticas. No entanto, os compostos voláteis são extremamente hidrofóbicos e sensíveis à degradação, o que diminui a sua biodisponibilidade e tem limitado o seu uso a nível industrial. As ciclodextrinas são utilizadas para encapsular moléculas e modificar as suas propriedades, como a baixa solubilidade e baixa estabilidade face à oxidação, calor e luz, o que representa uma solução viável, além de pouco dispendiosa, para encapsular compostos voláteis. Este artigo visa fornecer uma revisão do encapsulamento dos compostos voláteis em ciclodextrinas, destacando as técnicas de preparação mais exploradas, os resultados da eficácia dos compostos voláteis encapsulados, avaliando os fatores que influenciam estes valores e os estudos biológicos quer in vitro quer in vivo com foco no desenvolvimento de produtos farmacêuticos e cosméticos.

Part I: The curricular program of the Integrated Master’s in Pharmaceutical Sciences contains a programmatic content that integrates the entire cycle of the drug, offering to students a wide perspective of the pharmaceutical activity. In the last semester of the course, the theoretical knowledge is put into practice through a curricular internship in Community Pharmacy. The Faculty of Pharmacy of the University of Coimbra also allows the final year undergraduates to choose a second and optional internship at Hospital Pharmacy or Pharmaceutical Industry. Therefore, I had the opportunity to do the curricular internship at Bluepharma, Portuguese pharmaceutical industry, and at Rodrigues da Silva Pharmacy, in Coimbra. These two internships are described in this report, by undertaking a SWOT analysis. Part II: The use of essential oils has gained importance in the last years, due to their wide variety of biological properties, however, essential oils are a complex mixture of volatile compounds which means that the study of volatile compounds is often more precise and fruitful toward their use in therapeutics. These natural-origin molecules have an important therapeutic value, and they are considered a greener alternative to the synthetic compounds. Although, volatile compounds are extremely hydrophobic and sensitive to degradation, limiting their bioavailability and their handling in the industry. The use of cyclodextrins has been used to surpass molecules' properties such as low solubility and low stability towards oxidation, heat, and light, which represents a viable and inexpensive solution for encapsulating volatile compounds. This article aims to provide a review of the volatile compounds encapsulation in cyclodextrins, highlighting the preparation techniques most exploited, the efficacy results of the encapsulated volatile compounds evaluating the factors that have influence these values, and the biological studies either in vitro and in vivo with a focus on the development of pharmaceutical and cosmetic products.