Os níveis de ácido pipecólico (AP) estão elevados em desordens metabólicas severas do sistema nervoso central como na Síndrome de Zellweger, Doença de Refsum Infantil, Adrenoleucodistrofia neonatal e Hiperlisinemia. Os indivíduos afetados apresentam disfunção neurológica progressiva, hipotonia e retardo no crescimento. Os mecanismos de dano cerebral nestas desordens ainda permanecem pouco compreendidos. Uma vez que o catabolismo do AP pode produzir H2O2 através de oxidases, o estresse oxidativo pode ser um possível mecanismo envolvido na fisiopatologia dessas doenças. O ácido lipoico (AL) é considerado um eficiente antioxidante e tem sido sugerido em estudos para o tratamento e prevenção do estresse oxidativo em vários modelos experimentais de desordens do sistema neurológico. Considerando que, para o nosso conhecimento, nenhum estudo investigou o papel do AP sobre o estresse oxidativo, no presente trabalho foram investigados os efeitos in vitro do AP em alguns parâmetros de estresse oxidativo e avaliada a eficácia do AL contra possíveis efeitos pró-oxidantes do AP em córtex cerebral de ratos de 14 dias de vida. Os sobrenadantes de córtex cerebral foram incubados por 1 h a 37ºC na presença de AP ou AL e os controles foram incubados somente com o meio que era constituído de tampão fosfato de sódio 20 mM contendo 140 mM de KCl, pH 7,4. As concentrações finais de AP no meio foram de 0,1, 0,25, 0,5 e 1,0 mM. O AL foi incubado sozinho na concentração de 0,1 mM e na presença de AP (1 mM). Alíquotas foram utilizadas para as medidas imediatamente após a incubação. As atividades da catalase, glutationa peroxidase, glicose 6-fosfato desidrogenase e glutationa S-transferase juntamente com o conteúdo de glutationa reduzida (GSH) foram significativamente reduzidas, enquanto a atividade da superóxido dismutase e as substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBA-RS) foram significativamente aumentadas pelo AP. O AL foi capaz de prevenir esses efeitos melhorando a atividade das enzimas antioxidantes, aumentando o conteúdo de GSH e reduzindo os níveis de TBA-RS. Em contraste, as atividades da glutationa redutase e 6-fosfogluconato desidrogenase e o conteúdo de sulfidrilas não foram alterados. Tomados em conjunto, pode-se presumir que o AP in vitro induz estresse oxidativo e o AL é capaz de prevenir estes efeitos. / Pipecolic acid (PA) levels are increased in severe metabolic disorders of the central nervous system such as Zellweger syndrome, infantile Refsum disease, neonatal adrenoleukodystrophy and hyperlysinemia. Affected individuals present progressive neurological dysfunction, hypotonia and growth retardation. The mechanisms of brain damage in these disorders remain poorly understood. Since PA catabolism produces H2O2 by oxidases, oxidative stress may be a possible mechanism involved in the pathophysiology of these diseases. Lipoic acid (LA) is considered an efficient antioxidant and has been suggested in studies for the treatment and prevention of oxidative stress in experimental models of many disorders of the neurologic system. Considering that, to our knowledge, no study has investigated the role of PA on oxidative stress, in the present work we investigated the in vitro effects of PA on some oxidative stress parameters and evaluated the LA efficacy against possible pro-oxidant effects of PA in cerebral cortex of 14 day-old rats. Cerebral cortex supernatants were incubated for 1 h at 37°C in the presence of PA or LA, and controls were incubated with medium only consisting of 20 mM sodium phosphate buffer pH 7.4 and 140 mM KCl. The final concentrations of PA in the medium were 0.1, 0.25, 0.5 and 1.0 mM. The LA was incubated alone at a concentration of 0.1 mM and in the presence of PA (1mM). Aliquots were used for the measurements immediately after the incubation. The activities of catalase, glutathione peroxidase, glucose 6-phosphate dehydrogenase, and glutathione S-transferase along with reduced glutathione (GSH) content were significantly decreased, while superoxide dismutase activity and thiobarbituric acidreactive substances (TBA-RS) were significantly enhanced by PA. LA was able to prevent these effects by improving the activity of antioxidant enzymes, increasing GSH content and reducing TBA-RS. In contrast, glutathione reductase and 6- phosphogluconate dehydrogenase activities and sulfhydryl content were not altered. Taken together, it may be presumed that PA in vitro elicits oxidative stress and LA is able to prevent these effects.

Xylella fastidiosa é uma bactéria gram-negativa, colonizadora do xilema de plantas economicamente importantes, sendo responsável por diversas patogenias como a doença de Pierce em videiras e a clorose variegada dos citros (CVC). Plantas, ao serem infectadas por patógenos, dispõem de um maquinário de defesa que inclui a geração de espécies reativas de oxigênio (ROS). Peróxidos de lipídios podem ser formados pelo ataque de ROS à membrana bacteriana ou pela ação de lipoxigenases. O sistema da AhpR (alquil hidroperóxido redutase) foi inicialmente caracterizado como o principal responsável pela defesa contra hidroperóxidos orgânicos em bactéria. Recentemente, foi descrito um gene em muitas bactérias patógenas no qual a sua deleção conferia a célula uma maior susceptibilidade a hidroperóxidos orgânicos, mas não a H2O2 ou a geradores de superóxido (Mongkolsuk et al., 1998 e Ochsner et al., 2001). Por esta razão, este gene foi denominado ohr (organic hydroperoxide resistance gene). O objetivo desse trabalho foi caracterizar funcionalmente a proteína ohr de X. fastidiosa. Inicialmente, demonstramos que ohr possui atividade peroxidase dependente de tiól sendo que sua capacidade de reagir com hidroperóxidos é devida á presença de um par de cisteínas conservadas em seu sítio ativo. Também mostramos que ohr possui um enovelamento alfa/beta único, não observado nas estruturas de outras peroxidases dependentes de tiól como peroxirredoxinas e glutationa peroxidases. Análises do sítio ativo de ohr mostraram que seus prováveis substratos são moléculas hidrofóbicas e alongadas. Corroborando esta hipótese, demonstramos que enzimas lipoiladas, classicamente relacionadas com o metabolismo intermediário, interagem física e funcionalmente com ohr, enquanto que os sistemas tiorredoxina e glutationa, classicamente relacionados a tióis peroxidases, não sustentam a atividade peroxidásica de ohr. Este resultado representa a primeira descrição de uma peroxidase que é diretamente reduzida por grupos lipóicos de enzimas. Também fornecemos evidências que indicam que ohr atua na redução de hidroperóxidos derivados de ácidos graxos insaturados. De fato, análise cinética de estado estacionário por bi substrato mostra que ohr decompõem hidroperóxidos orgânicos com alta eficiência (kcat/KM ~ 106M-1.s1) através de um mecanismo ping-pong, sendo aproximadamente dez mil vezes mais eficiente do que na presença de H2O2. Esses dados em conjunto mostram que ohr é central na resposta bacteriana contra o estresse induzido por hidroperóxidos orgânicos, mas não por H2O2 e define uma nova classe de enzimas antioxidantes com propriedade únicas: peroxidases dependentes de grupos lipóicos. Outro objetivo desse trabalho foi estudar a via de regulação gênica de ohr em Xylella fastidiosa. Na maioria dos organismos, ohr é regulada por uma proteína repressora denominada ohrR (Sukchawalit et al., 2001), mas em algumas bactérias foi descrito que a expressão de ohr era regulada positivamente por um fator sigma alternativo (σE) de função extra citoplasmática (Gourion et al., 2008). Nossos resultados mostraram que ohr de X. fastidiosa não está sob controle de nenhuma dessas proteínas, sendo provavelmente expressa constitutivamente. Análises por northern blot não mostraram alterações nos níveis de ohr em células submetidas a estresse oxidativo ou etanólico. Esses resultados, ainda que preliminares, indicam que possivelmente o controle da expressão gênica de ohr em X. fastidiosa é distinto daqueles descritos até o momento na literatura para outras bactérias. / Xylella fastidiosa is a gram-negative bacterium, which colonizes the xylem from economically important plants, being responsible for several diseases such as Pierce disease (PD) in gravepines and citrus variegated clorosis (CVC). Plants, when infected by pathogens, are able to defend themselves through several mechanisms which include the generation of reactive oxygen species (ROS). Lipid hydroperoxides can be generated from the attack of ROS to the bacterial membrane or by the action of lipoxygenases. The alkyl hydroperoxide reductase system (AhpR) was initially characterized as the main responsible for the detoxification of organic hydroperoxides in bacteria. Recently, it was also characterized another gene in many pathogenic bacteria, whose deletion renders cells susceptibility to organic hydroperoxide treatments but not by H2O2 or by superoxide generators (Mongkolsuk et al., 1998 and Ochsner et al., 2001). For this reason, it was named ohr (organic hydroperoxide resistance gene). The goal of this work was to functionally characterize ohr, the product of ohr gene from Xylella fastidiosa. Initially, we demonstrated that ohr possesses Cys-based thiol-dependent peroxidase activity. Later, we showed that ohr possesses a unique alpha/beta fold not observed in the structures of other thiol peroxidases such as peroxiredoxins and glutathione peroxidases. Analyses of ohr active site showed that its likely substrates are elongated and hydrophobic molecules. Furthermore, we showed that lipoylated enzymes, classically related with the intermediary metabolism, interacts physically and functionally with ohr while classical thiol-dependent pathways, such as thioredoxin and glutathione, failed to support ohr activity. This finding represents the first evidence of a peroxidase that is directly reduced by lipoyl groups of enzymes. Also, we obtained evidences indicating that ohr acts in the detoxification of peroxides derived from unsaturated fatty acids. In fact, steady-state kinetics using bi-substrate analysis showed that ohr decomposes organic peroxides with high efficiency (kcat/KM ~ 106 M-1.s-1 through a ping-pong mechanism, at least ten thousand times more efficiently than hydrogen peroxide (H2O2). All these results together shows that ohr is central in the response of bacteria to the stress induced by organic hydroperoxides but not by H2O2 and defines a new class of antioxidant enzymes with unique properties such as lipoyl-dependent peroxidase activity. Another goal of this work was to study the regulation of ohr expression in Xylella fastidiosa. ohr expression is regulated in most bacteria by a repressor protein named ohrR (Sukchawalit et al., 2001) but, in some bacteria, ohr expression is positively regulated by an alternative sigma factor (σE) with extracitoplasmatic function (Gourion et al., 2008). Our results showed that ohr from X. fastidiosa was not under the control of none of these regulators, probably being constitutively expressed. Through northern blot analysis, we did not observed any changes in ohr levels in cells submitted to oxidative or ethanolic stress. These results, indicates that ohr expression probably differs from that previously described on literature for other bacteria.

A menopausa é identificada como uma fase onde é desencadeada uma série de distúrbios fisiológicos e metabólicos devido à queda brusca dos hormônios sexuais, que desempenham funções importantes como o controle dos ciclos ovulatórios e antioxidantes naturais. Com o hipoestrogenismo ocorre uma variedade de desordens que vão desde aumento de peso e mudanças no humor até doenças cardiovasculares e neurodegenerativas. Muitas destas doenças estão relacionadas com o estresse oxidativo. A reposição hormonal com estrogênio vem sendo repensada devido seus possíveis efeitos colaterais. A suplementação com antioxidantes de fontes variadas é uma alternativa para amenizar os sintomas da menopausa, melhorando assim a qualidade de vida das mulheres que se encontram nesta fase. Este estudo teve por finalidade avaliar a resposta do estresse oxidativo no coração de ratas Wistar ovariectomizadas, após suplementação com ácidos graxos (AG) eicosapentaenóico (EPA) e docosahexaenóico (DHA), provenientes do ômega-3 e o ácido lipoico (AL), em um período de 3 meses. Foram realizadas as análises de biomarcadores, quantificando antioxidantes enzimáticos e não enzimáticos, bem como marcadores de danos em lipídeos e proteínas com a quantificação de Malondialdeído (MDA) e identificação de grupos carbolinados, respectivamente. Como resultados deste estudo, a ovarectomia gerou alterações no perfil oxidativo das ratas. A suplementação com EPA, DHA e AL demonstrou a recuperação dos níveis normais de consumo de H2O2 (catalase, peroxirredoxinas), da atividade de glutationa S-transferase (GST), superóxido dismutase (SOD) e glutationa total (GSHt) nas ratas tratadas. A atividade da glutationa peroxidase (GPx) retornou aos níveis normais com a suplementação com DHA. Já o tratamento com EPA foi mais efetivo para o aumento da Vit E, quando comparado ao grupo controle. Os danos em proteínas foram menores em todos os grupos suplementados. Os danos em lipídios foram menores no grupo tratado com AL, quando comparados ao grupo SHAM (grupo controle).Os resultados sugerem um efeito protetor do ácido lipoico e do ômega-3 no coração de ratas ovariectomizadas em relação ao dano oxidativo. / Menopause is identified as a phase where triggers a series of physiological and metabolic disorders due to the sharp drop of sex hormones, which play important functions like controlling the ovulatory cycles and natural antioxidants. With hypoestrogenism occurs a variety of disorders ranging from weight gain and changes in the mood to cardiovascular and neurodegenerative diseases. Many of these diseases are associated with oxidative stress. Hormone replacement with estrogen is being rethought because of their possible side effects. Supplementation with antioxidants from different sources is an alternative to alleviate menopausal symptoms, thus improving the quality of life of women who are at this stage. This study aimed to evaluate the response of oxidative stress in the heart of Wistar ovariectomized rats, after supplementation with fatty acids (FA) eicosapentaenoic (EPA) and docosahexaenoic acid DHA), derived from omega-3 and lipoic acid (LA), in a 3 month period. The biomarker analyzes were performed by quantifying enzymatic and non-enzymatic antioxidants and damage markers in lipids and proteins with the quantification of Malondialdehyde (MDA) and identifying carbonylated groups, respectively. As a result of this study, ovariectomy generated changes in oxidative profile of rats. The supplementation with EPA, DHA and LA showed recovery of normal levels of H2O2 consumption (catalase peroxiredoxins), glutathione activity S-transferase (GST), superoxide dismutase (SOD), and total glutathione (GSHt) in treated rats. The activity of glutathione peroxidase (GPx) returned to normal levels with supplementation with DHA. Since treatment with EPA was more effective for increasing vitamin E compared to the control group. Protein damage were lower in all supplemented groups. The damage in lipids were lower in the group treated with LA when compared to SHAM group (group control). The results suggest a protective effect of lipoic acid and omega-3 in the heart of ovariectomized rats compared to oxidative damage.

A menopausa é identificada como uma fase onde é desencadeada uma série de distúrbios fisiológicos e metabólicos devido à queda brusca dos hormônios sexuais, que desempenham funções importantes como o controle dos ciclos ovulatórios e antioxidantes naturais. Com o hipoestrogenismo ocorre uma variedade de desordens que vão desde aumento de peso e mudanças no humor até doenças cardiovasculares e neurodegenerativas. Muitas destas doenças estão relacionadas com o estresse oxidativo. A reposição hormonal com estrogênio vem sendo repensada devido seus possíveis efeitos colaterais. A suplementação com antioxidantes de fontes variadas é uma alternativa para amenizar os sintomas da menopausa, melhorando assim a qualidade de vida das mulheres que se encontram nesta fase. Este estudo teve por finalidade avaliar a resposta do estresse oxidativo no coração de ratas Wistar ovariectomizadas, após suplementação com ácidos graxos (AG) eicosapentaenóico (EPA) e docosahexaenóico (DHA), provenientes do ômega-3 e o ácido lipoico (AL), em um período de 3 meses. Foram realizadas as análises de biomarcadores, quantificando antioxidantes enzimáticos e não enzimáticos, bem como marcadores de danos em lipídeos e proteínas com a quantificação de Malondialdeído (MDA) e identificação de grupos carbolinados, respectivamente. Como resultados deste estudo, a ovarectomia gerou alterações no perfil oxidativo das ratas. A suplementação com EPA, DHA e AL demonstrou a recuperação dos níveis normais de consumo de H2O2 (catalase, peroxirredoxinas), da atividade de glutationa S-transferase (GST), superóxido dismutase (SOD) e glutationa total (GSHt) nas ratas tratadas. A atividade da glutationa peroxidase (GPx) retornou aos níveis normais com a suplementação com DHA. Já o tratamento com EPA foi mais efetivo para o aumento da Vit E, quando comparado ao grupo controle. Os danos em proteínas foram menores em todos os grupos suplementados. Os danos em lipídios foram menores no grupo tratado com AL, quando comparados ao grupo SHAM (grupo controle).Os resultados sugerem um efeito protetor do ácido lipoico e do ômega-3 no coração de ratas ovariectomizadas em relação ao dano oxidativo. / Menopause is identified as a phase where triggers a series of physiological and metabolic disorders due to the sharp drop of sex hormones, which play important functions like controlling the ovulatory cycles and natural antioxidants. With hypoestrogenism occurs a variety of disorders ranging from weight gain and changes in the mood to cardiovascular and neurodegenerative diseases. Many of these diseases are associated with oxidative stress. Hormone replacement with estrogen is being rethought because of their possible side effects. Supplementation with antioxidants from different sources is an alternative to alleviate menopausal symptoms, thus improving the quality of life of women who are at this stage. This study aimed to evaluate the response of oxidative stress in the heart of Wistar ovariectomized rats, after supplementation with fatty acids (FA) eicosapentaenoic (EPA) and docosahexaenoic acid DHA), derived from omega-3 and lipoic acid (LA), in a 3 month period. The biomarker analyzes were performed by quantifying enzymatic and non-enzymatic antioxidants and damage markers in lipids and proteins with the quantification of Malondialdehyde (MDA) and identifying carbonylated groups, respectively. As a result of this study, ovariectomy generated changes in oxidative profile of rats. The supplementation with EPA, DHA and LA showed recovery of normal levels of H2O2 consumption (catalase peroxiredoxins), glutathione activity S-transferase (GST), superoxide dismutase (SOD), and total glutathione (GSHt) in treated rats. The activity of glutathione peroxidase (GPx) returned to normal levels with supplementation with DHA. Since treatment with EPA was more effective for increasing vitamin E compared to the control group. Protein damage were lower in all supplemented groups. The damage in lipids were lower in the group treated with LA when compared to SHAM group (group control). The results suggest a protective effect of lipoic acid and omega-3 in the heart of ovariectomized rats compared to oxidative damage.

A menopausa é identificada como uma fase onde é desencadeada uma série de distúrbios fisiológicos e metabólicos devido à queda brusca dos hormônios sexuais, que desempenham funções importantes como o controle dos ciclos ovulatórios e antioxidantes naturais. Com o hipoestrogenismo ocorre uma variedade de desordens que vão desde aumento de peso e mudanças no humor até doenças cardiovasculares e neurodegenerativas. Muitas destas doenças estão relacionadas com o estresse oxidativo. A reposição hormonal com estrogênio vem sendo repensada devido seus possíveis efeitos colaterais. A suplementação com antioxidantes de fontes variadas é uma alternativa para amenizar os sintomas da menopausa, melhorando assim a qualidade de vida das mulheres que se encontram nesta fase. Este estudo teve por finalidade avaliar a resposta do estresse oxidativo no coração de ratas Wistar ovariectomizadas, após suplementação com ácidos graxos (AG) eicosapentaenóico (EPA) e docosahexaenóico (DHA), provenientes do ômega-3 e o ácido lipoico (AL), em um período de 3 meses. Foram realizadas as análises de biomarcadores, quantificando antioxidantes enzimáticos e não enzimáticos, bem como marcadores de danos em lipídeos e proteínas com a quantificação de Malondialdeído (MDA) e identificação de grupos carbolinados, respectivamente. Como resultados deste estudo, a ovarectomia gerou alterações no perfil oxidativo das ratas. A suplementação com EPA, DHA e AL demonstrou a recuperação dos níveis normais de consumo de H2O2 (catalase, peroxirredoxinas), da atividade de glutationa S-transferase (GST), superóxido dismutase (SOD) e glutationa total (GSHt) nas ratas tratadas. A atividade da glutationa peroxidase (GPx) retornou aos níveis normais com a suplementação com DHA. Já o tratamento com EPA foi mais efetivo para o aumento da Vit E, quando comparado ao grupo controle. Os danos em proteínas foram menores em todos os grupos suplementados. Os danos em lipídios foram menores no grupo tratado com AL, quando comparados ao grupo SHAM (grupo controle).Os resultados sugerem um efeito protetor do ácido lipoico e do ômega-3 no coração de ratas ovariectomizadas em relação ao dano oxidativo. / Menopause is identified as a phase where triggers a series of physiological and metabolic disorders due to the sharp drop of sex hormones, which play important functions like controlling the ovulatory cycles and natural antioxidants. With hypoestrogenism occurs a variety of disorders ranging from weight gain and changes in the mood to cardiovascular and neurodegenerative diseases. Many of these diseases are associated with oxidative stress. Hormone replacement with estrogen is being rethought because of their possible side effects. Supplementation with antioxidants from different sources is an alternative to alleviate menopausal symptoms, thus improving the quality of life of women who are at this stage. This study aimed to evaluate the response of oxidative stress in the heart of Wistar ovariectomized rats, after supplementation with fatty acids (FA) eicosapentaenoic (EPA) and docosahexaenoic acid DHA), derived from omega-3 and lipoic acid (LA), in a 3 month period. The biomarker analyzes were performed by quantifying enzymatic and non-enzymatic antioxidants and damage markers in lipids and proteins with the quantification of Malondialdehyde (MDA) and identifying carbonylated groups, respectively. As a result of this study, ovariectomy generated changes in oxidative profile of rats. The supplementation with EPA, DHA and LA showed recovery of normal levels of H2O2 consumption (catalase peroxiredoxins), glutathione activity S-transferase (GST), superoxide dismutase (SOD), and total glutathione (GSHt) in treated rats. The activity of glutathione peroxidase (GPx) returned to normal levels with supplementation with DHA. Since treatment with EPA was more effective for increasing vitamin E compared to the control group. Protein damage were lower in all supplemented groups. The damage in lipids were lower in the group treated with LA when compared to SHAM group (group control). The results suggest a protective effect of lipoic acid and omega-3 in the heart of ovariectomized rats compared to oxidative damage.

Made available in DSpace on 2016-08-19T12:56:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO ANA PAULA03072012.pdf: 1293829 bytes, checksum: 334feb3233e863de1a2f3bf991a6af4b (MD5) Previous issue date: 2012-07-03 / Lipoic acid, also known as thioctic acid is a compound organosulfur derived from octanoic acid, which is a saturated fatty acid. It is an antioxidant that has the property of suppressing free radicals in both aqueous and lipid environment, which differs from other antioxidants. Nowadays, various techniques are employed for determining the lipoic acid such as capillary electrophoresis, chromatography, high performance liquid chromatography efficiency. However, the electrochemical detection is a promising method, because since it is less labor intensive and can distinguish between the oxidized and reduced form of lipoic acid. A growing number of studies has shown the need for a rapid procedure for evaluating the content of lipoic acid and electrochemical techniques were employed successfully. This study aimed to develop a pyrolytic graphite electrode modified with cobalt metallophthalocyanines for the determination of lipoic acid. The oxidation of lipoic acid has a peak located at approximately 0.8 V vs SCE, being close to the peak potential presented in the literature. The cyclic voltammograms reported in the presence of 1 x 10-3 mol L-1 of lipoic acid in phosphate buffer 0.1 mol L-1 (pH 7.0) to a potential scan rate 25 mV s-1 showed that the electrode modified with 1 x 10-4 mol L-1 CoPc, showed better profiles in relation to the voltammetric electrode unmodified or modified with other metallophthalocyanine. Is then optimized the parameters for the cyclic voltammetry, chronoamperometry and differential pulse. Was then constructed curves for analytical techniques mentioned. For the cyclic voltammetry technique limits of detection and quantification are 8.7 × 10-8 mol L-1 and 2.9 x10-7 mol L-1 for the technique of chronoamperometry 9.8 x 10-8 mol L-1 and 3.2 x 10-7 mol L-1 and differential pulse voltammetry are 3.4 x 10-9 mol L-1 and 1.2 x 10-8 mol L-1 respectively. / O ácido lipóico, também conhecido como ácido tióctico, é um composto organosulfurado derivado do ácido octanóico, que é um ácido graxo saturado. É um antioxidante que apresenta a propriedade de reprimir radicais livres tanto em meio lipídico quanto aquoso, o que o diferencia dos demais antioxidantes. Atualmente, diferentes técnicas são empregadas para a determinação do ácido lipóico tais como eletroforese capilar, cromatografia gasosa, cromatografia liquida de alta eficiência. Contudo a detecção eletroquímica é um método promissor, pois uma vez que é menos trabalhosa e pode distinguir entre o oxidado e a forma reduzida de ácido lipóico. Um número crescente de estudos vem mostrando a necessidade de um procedimento rápido para a avaliação do teor de ácido lipóico e técnicas eletroquímicas foram empregadas com sucesso. Este trabalho teve por objetivo desenvolver um eletrodo de grafite pirolítico modificado com metaloftalocianinas de cobalto para a determinação de ácido lipóico. A oxidação do ácido lipóico apresenta um pico localizado em torno de 0,8V vs ECS, estando próximo dos potenciais de pico apresentado na literatura. Os voltamogramas cíclicos registrados na presença de 1 x 10-3 mol L-1 de ácido lipóico em solução tampão fosfato 0,1 mol L-1 (pH 7,0), para uma velocidade de varredura do potencial de 25 mV s-1, mostraram que o eletrodo modificado com 1 x 10-4 mol L-1 CoPc , apresentou perfis voltamétricos melhores em relação ao eletrodo não modificado ou modificado com outras metaloftalocianinas. Aperfeiçoou-se então os parâmetros para as técnicas de voltametria cíclica, pulso diferencial e cronoamperometria. Construíram-se então as curvas analíticas para as técnicas citadas. Para a técnica de voltametria cíclica os limites de detecção e de quantificação são 8,7x10-8 mol L-1 e 2,9x10-7 mol L-1 para a técnica de cronoamperometria 9,8 x 10-8 mol L-1 e 3,2x 10-7 mol L-1 e para voltametria pulso diferencial são 3,4 x 10-9 mol L-1 e 1,2 x 10-8 mol L-1 respectivamente.

Made available in DSpace on 2016-08-19T12:56:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ana Caroline Ferreira Santos.pdf: 1425843 bytes, checksum: 9aa08a5a3523d530122b8fbe7b9b2c46 (MD5) Previous issue date: 2013-07-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work describes the development of electroanalytical procedures for alpha-lipoic acid (ALA) determination in dietary supplement using a glassy carbon (GC) electrode modified with chitosan (CT) and nickel tetrasulfonated phthalocyanine (NiTsPc) films. The linear sweep voltammograms of ALA oxidation on the GC/CTNiTsPc electrode presented an irreversible peak near 0,85 V vs Ag/AgCl, a value about 100 mV less positive than those recorded on the unmodified GC and GC/CT electrodes. In addition, the modification resulted in a pronounced increase in the peak current value. Ultraviolet-visible spectroscopic characterization of the CTNiTsPc film showed a shift in the Q band of the NiTsPc, when compared to the spectrum recorded in a 1,0x10 mol Lˉ¹ NiTsPc aqueous solution, and indicated a possible interaction of the sulfonic groups with the positively charged amine groups in the CT film. From cyclic voltammetry (CV), differential pulse voltammetry (DPV) and square wave voltammetry (SWV) data, analytical curves were constructed and showed good linearity and sensitivity for the dependence between the oxidation peak current and the ALA concentration in solution. The CV technique showed the Best detection (9,72x10ˉ⁸ mol Lˉ¹) and quantification (3,24x10-7 mol Lˉ¹) limit values for ALA in solution. Determination of ALA in dietary supplement using the GC/CT-NiTsPc electrode showed results in accordance with the obtained using a chromatographic method at a 95% confidence level. / O presente trabalho descreve o desenvolvimento de procedimentos eletroanalíticos para a determinação de ácido α-lipóico (ALA) em suplemento dietético utilizando um eletrodo de carbono vítreo (CV) modificado com quitosana (QT) e ftalocianina tetrassulfonada de níquel (NiTsPc). Os voltamogramas de varredura linear da oxidação de ALA sobre os eletrodos CV/QT-NiTsPc apresentaram um pico irreversível com potencial próximo a 0,85 V vs Ag/AgCl e mostraram um deslocamento do início da corrente de oxidação em cerca de 100 mV para potenciais menos positivos, bem como um aumento significativo na magnitude da corrente de pico, quando comparados aos eletrodos CV e CV-QT. A caracterização do filme QT-NiTsPc foi realizada por espectroscopia ultravioleta visível e observou-se um deslocamento na banda Q dos espectros NiTsPc, quando comparados com os espectros de NiTsPc 1x10-4 mol Lˉ¹, e indicando uma possível interação entre os grupos sulfônicos com os grupos amina de QT. As curvas analíticas obtidas com as técnicas de voltametria cíclica (VC), voltametria de pulso diferencial (VPD) e voltametria de onda quadrada (VOQ) apresentaram boa linearidade e sensibilidade. A técnica de VC apresentou os melhores valores de limite de detecção (9,72x10ˉ⁸ mol Lˉ¹) e limite de quantificação (3,24x10ˉ7 mol Lˉ¹), portanto foi a técnica escolhida para determinação de ALA em suplemento. A quantificação de ALA em suplemento dietético utilizando o eletrodo de CV/QT-NiTsPc apresentou resultados concordantes.

A intercalação de espécies com atividade farmacológica em Hidróxidos Duplos Lamelares (HDLs) vem sendo explorada com uma maior freqüência não apenas pelo fato da matriz ser biocompatível, mas também por outros efeitos reportados em estudos recentes como: (i) possível liberação sustentada da droga mediada por alterações no pH, (ii) aumento da solubilidade de substâncias pouco solúveis em água, (iii) aumento da estabilidade química de substâncias frente à luz, ao calor, à umidade, ao oxigênio molecular etc. O principal objetivo deste trabalho é a intercalação de substâncias de interesse medicinal (em suas formas aniônicas) como a pravastatina, Prav (ação anti-hiperlipidêmica) e os antioxidantes ácidos coumárico, Cou, e lipóico, Lip, em HDLs de magnésio-alumínio e zinco-alumínio através da coprecipitação, utilizando diferentes condições experimentais (pH, tratamento pós-síntese e relação molar ânion/Al3+). As amostras sólidas foram caracterizadas por análise elementar (CHN e metais), difratometria de raios X, métodos espectroscópicos (vibracional no infravermelho, Raman e ressonância magnética nuclear de 13C no estado sólido), análise térmica, microscopia eletrônica de varredura, medidas de tamanho de partícula e de potencial Zeta. A ação farmacológica dos HDLs de composição Mg2Al foi investigada através do teste biológico com o corante Sulforodamina B na linhagem celular de melanoma A-375. A utilização de diferentes proporções molares Pravastatina/Al3+ (1, 2 e 3) não alterou significativamente a quantidade de substância orgânica presente no material. O HDL de composição lamelar Zn2+/Al3+ apresentou maior cristalinidade e maior quantidade de orgânico (52 % m/m) que a matriz Mg2+/Al3+ (32 % m/m). A Pravastatina forma uma bicamada na região interlamelar. Os valores de tamanho médio de partícula e do potencial Zeta encontrado para o material Mg2Al1Prav (razão molar Prav/Al3+= 1) são 126 nm e + 22,9 mV, respectivamente. A Pravastatina e o material de Mg2Al1Prav diminuíram o crescimento celular da linhagem A-375 em até 20 % após tratamento. A composição dos HDLs intercalados com íons coumarato é dependente da razão molar Cou/Al3+ empregada na síntese. Observou-se novamente que o emprego da composição lamelar Zn2+/Al3+ contribui para a obtenção de material com maior cristalinidade e quantidade de orgânico intercalado (36 % m/m) comparado ao análogo de Mg2+/Al3+ (32 % m/m). Os ânions orgânicos na forma bivalente, constatados pelos resultados obtidos no espectro Raman, assumem um arranjo de monocamada com inclinação do esqueleto carbônico em relação às lamelas. Dados de análise elementar e análise térmica sugerem que o íon orgânico está enxertado/coordenado às lamelas do HDL. A suspensão aquosa do material Zn2Al3Cou apresenta estabilidade moderada frente à aglomeração (potencial Zeta igual a + 39,6 mV) e tamanho médio de partícula de 226 nm. No caso dos HDLs-Lip, observou-se que o excesso de íons lipoato na síntese, assim como o tempo de agitação pós-síntese , não alterou a cristalinidade e a quantidade de orgânico (39 % m/m) no material. Os ânions orgânicos devem se organizar na forma de uma bicamada interdigitada na região interlamelar. A suspensão aquosa do material Mg2Al1Lip apresenta estabilidade moderada frente à aglomeração (potencial Zeta igual a + 34,3 mV) e tamanho médio de partícula de 110 nm. / The intercalation of species with pharmacological activity in Layered Double Hydroxide (LDHs) has been explored frequently not only because it is biocompatible, but also by others effects as reported in recent studies: (i) sustained release of the drug by changes in pH, (ii) increasing the solubility of poorly water soluble substances, (iii) increase of the chemical stability of substance against light, heat, moisture, molecular oxygen etc. The main goal of this work is the intercalation of substances of therapeutic interest (in their anionic forms) as Pravastatin, Prav (antihyperlipidemic), and the antioxidants coumaric acid, Cou, and lipoic acid, Lip, in LDHs of magnesium-aluminum and zinc-aluminum by coprecipitation using different experimental conditions (pH, post-synthesis treatment and molar ratio anion/Al3+). Solid samples were characterized by elemental analysis (CHN and metals), X-ray diffraction, spectroscopic methods (Vibrational Infrared, Raman and Nuclear Magnetic Resonance of 13C in solid state), thermal analysis, scanning electron microscopy, measurements of particle size and Zeta potential. The pharmacological activity of LDHs of Mg2Al composition was investigated by the biological assay with the dye Sulforhodamine B in the melanoma cell line A-375. The usage of different molar ratio Pravastatin/Al3+ (1, 2 and 3) did not significantly alter the amount of organic substance present in the inorganic carrier. The LDH of composition Zn2+/Al3+ promoted an increase in the crystallinity of the material and in the amount of organic (52 % w/w) compared to the Mg2+/Al3+ material (32 % w/w). Pravastatin forms a bilayer into the interlayer region. The mean particle size and Zeta potential of the Mg2Al1Prav (molar ratio Prav- /Al3+= 1) are 126 nm and + 22.9 mV, respectively. The Pravastatin and the material Mg2Al1Prav decreased cell growth of strain A-375 melanoma by 20 % after treatment. The composition of the LDH intercalated with coumarate ions is dependent of the molar ratio anion/Al3+ used in the synthesis. The composition Zn2+/Al3+ promoted an increase in the crystallinity and amount of the organic (36 % w/w) compared to Mg2+/Al3+ material (32 % w/w). The organic divalent anions, visualized by the Raman spectra results, assume a monolayer arrangement with the inclination of the carboxylate group related to the layer. Elemental and thermal analysis suggest the grafting/coordination of the organic ions into the layers of LDH. The aqueous suspension of the Zn2Al3Cou shows moderate stability against agglomeration (Zeta potential value + 39.6 mV) and particle size of 226 nm. In the case of LDHs-Lip, it was observed that excess of lipoate ions from the synthesis, as well as, the stirring time pos-synthesis did not alter the crystallinity and the organic amount (39 % w/w) material. The organic anions are organized in an interdigitated bilayer into the interlayer region. The aqueous suspension of the Mg2Al1Lip material shows moderate stability against the agglomeration (zeta potential value equal to + 34.3 mV) and a particle size of about 110 nm.

A modulação da penetração de fármacos na/através da pele representa um desafio para sobrepor o efeito barreira proporcionado pela camada mais externa da pele, o estrato córneo. Sistemas de liberação nanoestruturados e funcionalizados representam uma importante estratégia para promover a penetração de fármacos nas camadas mais profundas da pele. O ácido lipóico (AL) é uma molécula com atividade antioxidante e constitui terapia antioxidante tópica para tratamento de estresse oxidativo e inflamação recorrente em patologias cutâneas. A encapsulação de AL em nanodispersões líquido-cristalinas (NDLCs) funcionalizadas com os peptídeos de penetração celular (PPCs), a saber, os peptídeos D4 e TAT, visa promover a liberação de AL em camadas específicas da pele através de uma estratégia inovadora associando tanto as vantagens de um sistema nanoparticulado como a superfície modificada para melhorar a interação com células e tecido-alvos. Nesse trabalho, foram desenvolvidos e validados métodos de cromatografia líquida de alta eficiência com detectores ultravioleta, eletroquímico e espalhamento de luz evaporativo específicos para quantificação do AL em várias faixas de linearidade para as diferentes etapas experimentais. As NDLCs foram preparadas com monooleato de glicerila, ácido oleico, lipopolímeros, peptídeos TAT e D4 em diversas proporções e associações. NDLCs foram caracterizadas por diferentes métodos. A microscopia de luz polarizada e difração de raios X de baixo ângulo identificaram o sistema líquido-cristalino como fase hexagonal reversa. As técnicas de espalhamento dinâmico de luz e análise de rastreamento mostraram nanopartículas na ordem de 200 nm, estreito índice de polidispersividade, portencial zeta negativo e número de partículas por mL na faixa de 1012. A eficiência de encapsulação foi em torno de 79% e a capacidade de carga (drug loading) de AL nas NDLCs atinigiu 15%. A avaliação de comportamento e ação in vitro das NDLCs foi estudada em queratinócitos e fibroblastos, evidenciando que o tratamento com as NDLCs não diminuiu a viabilidade celular nas células estudadas. A internalização celular das NDLCs comprovada por microscopia confocal a laser e citometria de fluxo foi aumentada com a funcionalização com peptídeo D4 de maneira dependente da concentração e do tempo de incubação e com peptídeo TAT por mecanismo inespecífico. Em estudos de permeação in vitro foi demonstrada a penetração cutânea aumentada de AL a partir das NDLCs. Ensaio in vivo com camundongos hairless expostos à radiação UVB evidenciou a eficácia das NDLCs contendo AL pela atividade de mieloperoxidase ter sido diminuída, além de menor liberação da citocina inflamatória TNF-?, mostrando que as NDLCs desenvolvidas podem ser uma opção de tratamento tópico contra processos de estresse oxidativo e inflamação presentes no envelhecimento cutâneo e outras desordens cutâneas. / The modulation of drug penetration into/ through the skin presents a challenge to overcome the barrier effect provided by the outermost layer of skin, the stratum corneum. Nanostructured and functionalized delivery systems represent an important strategy for promoting drugs penetration into the deeper layers of the skin. Lipoic acid (LA) is a molecule with antioxidant activity and it has application in topical antioxidant therapy for the treatments of oxidative stress and cutaneous inflammation pathologies . LA encapsulation into liquid crystalline nanodispersions (LCNDs) functionalized with cell penetrating peptides (CPPs), namely, D4 and TAT peptides, aims to promote LA release in specific layers of the skin through an innovative strategy combining both the advantages of nanoparticulate system with modified particle surface to enhance the interaction with cell and tissue-targets. In this work, we developed and validated high performance liquid chromatography methods with ultraviolet, electrochemical and evaporative light scattering detectors aiming to achieve specificity to assay LA in several linearity ranges for the different experimental stages. The NDLCs were prepared with glyceryl monooleate, oleic acid, lipopolymers, TAT and D4 peptides in various ratios and associations. LCNDs were characterized by several methods. The polarized light microscopy and small angle Xray diffraction identified the liquid crystalline system as reverse hexagonal phase. Techniques of dynamic light scattering and nanotracking analysis showed nanoparticles in the order of 200 nm, narrow polydispersity index, negative zeta potential and number of particles per mL in the range of 1012. The encapsulation efficiency was around 79%, and LA drug loading in LCNDs reached 15%. Assessment of in vitro behavior and effect of LCNDs was studied in keratinocytes and fibroblasts, demonstrating that LCNDs treatment did not decrease cell viability for studied cells. The cell internalization of LCNDs demonstrated by confocal laser microscopy and flow cytometry was increased by functionalization with D4 peptide in concentration and time of incubation dependent manners and with TAT peptide in a nonspecific mechanism. In vitro permeation studies demonstrated the increased skin penetration of LCNDs loaded LA. In vivo assay with hairless mice exposed to UVB radiation evidenced the efficacy of LCNDs loaded LA by myeloperoxidase activity have been reduced, also reduced release of inflammatory cytokine TNF-?, indicating that the developed LCNDs can be an alternative for topical treatment against processes of oxidative stress and inflammation present in skin aging and other skin disorders.

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No. of bitstreams: 1 PDF - Paulo César Dantas da Silva.pdf: 4220175 bytes, checksum: 9d3262dd496783ccaaf630b5db5ea202 (MD5) Previous issue date: 2014-03-10 / Lipoic acid (LA) is an endogenous and exogenous-occurring antioxidant that acts as an essent ial cofactor in four mult ienzymat ic complexes: α-ketoglutarate dehydrogenase, pyruvate dehydrogenase, α-ketoacid dehydrogenase and the glycine decarboxylase complex. Four therapeutic properties of this molecule have been widely studied: the ability to chelate metal ions such as Cd2+, Fe3+, Cu2+ and Zn2+, retain reactive oxygen species (ROS), regenerate endogenous antioxidants such as glutathione, besides participation in the repair of other antioxidant systems. The literature reports that LA showed promising results both in preclinical and clinical trials for the treatment of diseases such as arteriosclerosis, heavy metal poisoning, diabetes, among other neurodegenerative diseases. Thus, based on the therapeutic potential, our aim was to perform a physicochemical characterization and develop a study of drug-excipient compatibility, aiming at the rational development of a pharmaceutical product. The thermal behavior of lipoic acid was evaluated by differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetry (TG), and its characterization was performed by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and FTIR spectroscopy. Initially a characterization study of physico-chemical properties of commercial batches of raw material was performed with various analytical techniques such as thermal analysis, scanning electron microscopy, FTIR spectroscopy and X-ray diffraction. A pre-formulation study was conducted to evaluate the compatibility of lipoic acid with pharmaceutical excipients, and a prototype formulation for a solid dosage form of lipoic acid has been proposed. Based on the results obtained, it was possible to characterize LA as a crystalline solid with uneven shapes and sizes and low melting point. The compatibility study showed that LA is incompatible with the following excipients: lactose, magnesium stearate and polyvinyl pyrrolidone (PVPK30). A formulation with compatible excipients was prepared and then its stability was evaluated and compared to the drug by isothermal kinetic methods. The results of the stability study were quite promising, in which the developed formulation preserved the physicochemical characteristics and increased the stability of LA. Considering these results, we can conclude that the knowledge of the physico-chemical properties of lipoic acid in different commercial batches allow the rational use of this drug during the development of new products, in order to ensure a new formulation with the quality control and stabilit y parameters well-defined, and thus complement drug therapies for various diseases for which is indicated. / O ácido lipóico (AL) é um antioxidante de ocorrência endógena e exógena que atua como um cofator essencial em complexos multienzimáticos como: α-cetoglutarato desidrogenase, piruvato desidrogenase, complexo α-cetoácido desidrogenase e o complexo glicina descarboxilase. Quatro propriedades terapêuticas desta molécula já foram bastante estudadas: capacidade de quelar íons metálicos como: Cd 2+ , Fe 3+ , Cu 2+ e Zn 2+ , reter espécies reativas ao oxigênio (ERO), regenerar antioxidantes endógenos, como a glutationa, além da participação no reparo de outros sistemas antioxidantes. A literatura relata que o AL apresentou resultados promissores, tanto em ensaios pré-clínicos como clínicos para o tratamento de patologias como arteriosclerose, intoxicação por metais pesados, diabetes, doenças neurodegerativas dentre outras. Assim, com base no potencial terapêutico, o nosso objetivo foi realizar uma caracterização físico-química e desenvolver um estudo de compatibilidade fármacoexcipiente, visando ao desenvolvimento racional de um produto farmacêutico. Foi avaliado o comportamento térmico do ácido lipóico, através de métodos térmicos e não-térmicos. Inicialmente, foi realizado um estudo de caracterização das propriedades físico-química de lotes comerciais da matéria-prima, através de diversas técnicas analíticas como análise térmica, microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e difração de raios-x (DRX). Um estudo de pré-formulação foi realizado para avaliar a compatibilidade do ácido lipóico com excipientes farmacêuticos e, posteriormente, o fármaco foi utilizado em uma formulação protótipo para uma forma farmacêutica sólida. Com base nos resultados obtidos, foi possível caracterizar o AL como um sólido de cristais de tamanhos e formas desiguais, de baixo ponto de fusão. Já o estudo de compatibilidade mostrou que o AL foi incompatível com os seguintes excipientes: lactose, estearato de magnésio e polivinilpirrolidona (PVP-K30). No entanto, com lactose, amido, celulose, dióxido de silício coloidal e talco foi elaborada uma formulação e em seguida avaliada a sua estabilidade e comparada a do fármaco por métodos cinéticos isotérmicos. Os resultados do estudo de estabilidade foram bastante promissores, de forma que a formulação desenvolvida preservou as características físico-químicas e aumentou a estabilidade do AL. Considerando os resultados obtidos, pode-se concluir que o conhecimento das propriedades físico-químicas de fármacos em diferentes lotes comerciais nos permite a utilização racional do ativo durante o desenvolvimento de novos produtos, de modo a garantir uma nova formulação com os parâmetros de controle de qualidade e estabilidade bem definidos e assim, complementar terapias medicamentosas para as diversas patologias.