Tacrolimus (TAC) is a drug of natural origin used in conventional topical application to control autoimmune skin diseases such as atopic dermatitis, psoriasis and vitiligo. However, topical application of the drug often causes significant adverse effects in some patients, leading to lower adherence to treatment. Thus, the development of modified delivery systems can be used to enhance skin permeation, reduce the dose applied topically, decrease adverse effects and increase drug biodistribution. Based on this, the aim of the present study was to evaluate in vitro and in vivo TAC-loaded poly(ԑ-caprolactone) nanocapsules developed, characterized and quantified previously. Stability studies of PCL nanocapsules was conducted using Raman spectroscopy. In vitro drug release mechanism was performed from in vitro drug release experiments, evaluating the release kinetics by mathematical models of zero order, first order, Higuchi, Korsmeyer-Peppas and Hixson-Crowell. In vitro skin permeation was analyzed using vertical Franz diffusion cells and photoacoustic spectroscopy. Anti-inflammatory activity was evaluated in vivo according to the model of induction of ear edema in male Balb/c mice. Raman results showed that the mechanism of degradation of the nanocapsules occurred mainly in amorphous domains of the PCL and resulted in an increase in the crystallinity of the polymer, concluding that the nanoparticles had adequate stability up to 60 days after preparation. In vitro drug dissolution experiments showed a controlled release of TAC. The release kinetics showed zero-order kinetics. As per the Korsmeyer–Peppas model, anomalous transport features were observed. In vitro permeation study by Franz cell model demonstrates that pure TAC and TAC-loaded poly(ԑ-caprolactone) nanocapsules remained retained in the membranes, which is desirable for topical application. Photoacoustic spectroscopy assay revealed that nanocapsules were able to reduce the cutaneous permeation of the TAC through skin layers, improving the biodistribution and accumulating the highest concentration of the nanoparticles in the stratum corneum, viable epidermis and in the dermal region. TAC-loaded PCL nanocapsules exhibited excellent anti-inflammatory activity when compared to the free drug. TAC-loaded PCL nanocapsules can be suitably used as a novel nano-based dosage form to control of cutaneous autoimmune diseases and the results provide an experimental basis for formulations both as a viable topical and alternative administration strategy, which may appear as an alternative to the commercial form currently employed.O tacrolimus (TAC) é um medicamento de origem natural utilizado na aplicação tópica convencional para o controle de doenças autoimunes cutâneas, como a dermatite atópica, a psoríase e o vitiligo. No entanto, a aplicação direta do medicamento muitas vezes causa efeitos adversos significativos em alguns pacientes acarretando em uma menor adesão ao tratamento. Assim, o desenvolvimento de sistemas de liberação modificado pode ser utilizado para intensificar a permeação cutânea, reduzir a dose aplicada topicamente, diminuir os efeitos adversos e aumentar a biodistribuição do fármaco. A partir disso, o objetivo do presente trabalho foi avaliar in vitro e in vivo as nanocápsulas de poli(ԑ-caprolactona) contendo TAC desenvolvidas, caracterizadas e quantificadas previamente. O estudo da estabilidade das nanocápsulas de PCL foi conduzido utilizando a espectroscopia Raman. O mecanismo de liberação in vitro do fármaco foi estudado a partir do ensaio de liberação, avaliando a cinética de liberação por modelos matemáticos de ordem zero, primeira ordem, Higuchi, KorsmeyerPeppas e Hixson-Crowell. A permeação cutânea in vitro foi analisada utilizando células verticais de difusão de Franz e a técnica de espectroscopia fotoacústica. A atividade anti-inflamatória foi avaliada in vivo segundo o modelo da indução do edema de orelha em camundongos Balb/c machos. A análise dos resultados Raman demonstrou que o mecanismo de degradação das nanocápsulas ocorreu principalmente em domínios amorfos do PCL e resultou em um aumento da cristalinidade do polímero, concluindo que as nanopartículas tiveram uma estabilidade adequada em até 60 dias após a preparação. A liberação do fármaco em experimentos in vitro mostraram uma liberação controlada do TAC. O estudo da cinética de liberação mostrou uma cinética de ordem zero e de acordo com o modelo Korsmeyer-Peppas, foram observadas características de transporte anômalas. Segundo o estudo de permeação in vitro utilizando o modelo de células de Franz foi possível observar que tanto o fármaco livre como a formulação permaneceram retidas nas membranas, sendo o desejável para a aplicação tópica. O ensaio de permeação pela espectroscopia fotoacústica revelou que as nanocápsulas foram capazes de reduzir a permeação cutânea do TAC por todas as camadas da pele, melhorando a biodistribuição e acumulando a maior concentração das nanopartículas no estrato córneo, epiderme viável e na região dérmica. As nanocápsulas de PCL carregadas com TAC exibiram excelente atividade anti-inflamatória quando comparadas ao fármaco livre e, portanto, essas nanocápsulas podem ser usadas adequadamente como uma nova forma farmacêutica para o controle de doenças autoimunes cutâneas e os resultados fornecem uma base experimental para considerar as formulações uma estratégia viável de administração tópica,Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior