The use of medicinal plants in therapy has developed over the years concurrently with the humanity evolution. With the difficulty of access to synthetic drugs, the rich plant biodiversity and the adverse economic situation that represents an obstacle to the use of traditional drugs, make the use of medicinal plants one of the main forms of therapeutic resource used by the population. In this way, studies reporting the effects of medicinal plants in living organisms, the standardization and determination of plants's quality are essential for a safe and effective use of it. The medicinal plant Richardia brasiliensis Gomes is known as white ipecac and is inserted in the Rubiaceae family, native to South America and foundin in tropical and subtropical regions. Secondary metabolites, such as volatile oils, sterols, alkaloids, tannins, flavonoids and coumarins this plant has important pharmacological activities in the treatment of diabetes, hemorrhoids and skin disease. Also, it is reported as having anthelmintic and anti-emetic actions. This study aimed to determine the vegetable parameters of quality, identify and quantify secondary metabolites, analyze the histochemistry of leaves and stems and evaluate the antiproliferative and genotoxic capacity of extracts and fractions at different concentrations on the cell cycle of Allium cepa L. R. brasiliensis was collected on the UFSM campus, in different seasons. The establishment of quality parameters and the obtainment of the extract by maceration were made from the plant drug powder. The extraneous material, percentage of water, swelling index and total and acid insoluble ash were determined by analyzing the plant material. The results showed that our findings are in line with the values recommended by the Brazilian Pharmacopoeia, although the ash contended have been high when compared to other species. The autumn extract had the highest yield (20.44%), and highest concentration of flavonoids (28.9 mg/g) as quantified by spectrophotometer. Rutin and chlorogenic acid were identified by HPLC-DAD and the highest concentration of rutin (26.25 mg/g) was in the autumn extract. Anthocyanin glycosides, tannins, amino groups, steroids and/or triterpenes, alkaloids, coumarins, organic acids and flavonoids have been reported through the characterization reactions. From the histochemistry of leaves and stems, it was determined the presence of storing and structural lipids, as well as phenolic compounds, anthocyanins and alkaloids. From the Allium cepa test concentrations of 10 and 500 μg/mL and positive, negative and diluent controls, it was possible to determined the genotoxicity and antiproliferative capacity of the plant. The crude extract of autumn and the butanol fraction at a concentration of 500 μg/mL had the lowest mitotic index (5.42 and 6.75% respectively). The extracts and fractions showed low number of altered cells (binucleated cells, micronucleus, disorganized chromosomes, chromosomes bridges and break) when compared to the positive control (glyphosate 1%). / O uso de plantas medicinais na terapêutica desenvolveu-se ao longo dos anos concomitantemente à evolução da humanidade. Com a dificuldade de acesso aos medicamentos sintéticos, a rica biodiversidade vegetal e a situação sócio econômica desfavorável, a utilização de plantas medicinais é uma das principais formas de recurso terapêutico utilizada pela população. Estudos que reportem a ação das plantas medicinais aos organismos vivos, a padronização e a determinação da qualidade da droga vegetal são essenciais para a segurança e eficácia no uso destas. A espécie medicinal Richardia brasiliensis Gomes é conhecida como poaia branca e está inserida na família Rubiaceae, nativa da América do Sul e encontrada em regiões tropicais e subtropicais. Devido a presença de metabólitos secundários como óleos voláteis, esterois, alcaloides, taninos, cumarinas e flavonoides possui atividades farmacológicas consideráveis, destacando-se no tratamento de diabetes, hemorróidas, anti-helmíntico, antiemética e em doenças na pele. Esse trabalho objetivou determinar os parâmetros de qualidade da droga vegetal, identificar e dosar metabólitos secundários, realizar a histoquímica das folhas e caules e avaliar a capacidade antiproliferativa e genotóxica dos extratos e frações, em diferentes concentrações sobre o ciclo celular de Allium cepa L. O material vegetal de R. brasiliensis foi coletado no Campus da UFSM, nas diferentes estações do ano. O estabelecimento dos parâmetros de qualidade e a obtenção do extrato por maceração foram a partir do pó da droga vegetal. Na análise da droga vegetal foram determinados os teores de matéria estranha, porcentagem de água, índice de intumescência, cinzas totais e insolúveis em ácido, sinalizando que os valores encontrados estão de acordo com os valores preconizados pela Farmacopeia Brasileira, embora os teores de cinzas tenham sido elevados quando comparados com outras espécies. O extrato de outono apresentou o maior rendimento (20,44%), e maior concentração de flavonoides (28,9 mg/g) quando quantificado por meio de espectrofotômetro. Rutina e ácido clorogênico foram identificados a partir da CLAE-DAD e a maior concentração de rutina (26,25 mg/g) foi no extrato de outono. Heterosídeos antociânicos, taninos, amino-grupos, esteróides e/ou triterpenos, alcaloides, cumarinas, ácidos orgânicos e flavonoides foram reportados através das reações de caracterização. A partir da histoquímica das folhas e caules foram determinados lipídeos de reserva e estruturais, compostos fenólicos, antocianinas e alcaloides. A partir do teste de Allium cepa nas concentrações de 10 e 500 μg/mL e controles positivo, negativo e do diluente, foi determinado a capacidade antiproliferativa e genotóxica. O extrato bruto de outono e a fração butanólica na concentração de 500 μg/mL apresentaram os menores índices mitótico (5,42 e 6,75% respectivamente). Os extratos e frações apresentaram baixo número de células com alterações (células binucleadas, micronúcleo, cromossomos desorganizados, pontes e quebra cromossômicas) quando comparados com o controle positivo (glifosato 1%).

Neste trabalho apresentamos uma nova técnica para a medida da rotação da polarização da luz por uma substância que possui atividade óptica. O sistema utiliza um LED, dois polarizadores, um prisma de vidro semicilíndrico, uma cubeta, uma CCD e um computador para análise de dados. Luz proveniente do LED passa pelo primeiro polarizador, cujo eixo de transmissão se encontra a 45°, e incide no prisma pelo lado semicilíndrico, ocorrendo reflexão na sua base, num ângulo próximo do ângulo crítico. Devido ao tamanho finito do feixe e o formato curvo da superfície do prisma, vários ângulos de incidência são observados na base da lente semicilíndrica. A luz refletida passa então pela cubeta e depois por um analisador, cujo eixo se encontra paralelo ao primeiro polarizador, e então o sinal é captado pela CCD. De forma alternativa, a cubeta pode ser posicionada após o primeiro polarizador, antes do prisma. Quando a cubeta é preenchida com água, observa-se na CCD uma interferência destrutiva exatamente no ângulo crítico caracterizado por um mínimo de intensidade nesse ângulo. Se uma substância opticamente ativa é utilizada para preencher a cubeta, a posição desse mínimo é alterada dependendo do ângulo de rotação da polarização imposto pela substância. Uma calibração é necessária e pode ser feita utilizando-se soluções de concentração conhecida de sacarose ou frutose, por exemplo. O aparato obtido foi utilizado para medir a rotação causada por uma amostra normal (0,26 g/ml) de soluções de sacarose e frutose e apresenta uma precisão de 0,04°. Equivalentemente, a precisão em concentração é de 0,001 g/ml ou aproximadamente 0,1% (m/m). Isso corresponde a uma precisão que é uma ordem de grandeza acima dos aparelhos comerciais e técnicas mais comuns utilizadas atualmente. Em contrapartida, o custo da montagem experimental é duas ordens de grandeza menor que os mesmos aparelhos comerciais. A produção de uma gama de ângulos de incidência devido à focalização na superfície cilíndrica do prisma substitui a necessidade de se produzir rotação no eixo de polarização do analisador após a passagem da luz pela amostra opticamente ativa, como ocorre em alguns aparelhos comercializados. Este dispositivo, por ser de baixo custo, compacto e de fácil manuseio, é de grande importância porque pode ser utilizado na indústria sucroalcooleira para a medida da quantidade de sacarose em cana e também na indústria farmacêutica para a identificação de substâncias opticamente ativas dextrogiras ou levógiras. / In this thesis we present a novel technique for measuring light polarization rotation caused by an optically active substance. The system is composed by a LED, two polarizers, a semi cylindrical glass prism, a cuvette, a linear CCD camera and a computer for data analysis. Light from the LED passes through the first polarizer, whose transmission axis is set at 45°. After that, the linear polarized light enters the prism by the semi cylindrical face, occurring reflection in the flat face at critical angle approximately. Several incidence angles are accessed due to the beams finite size and the shape of the semi cylindrical lens. The reflected light passes through the cuvette and then through the analyzer, whose transmission axis is set parallel to the first polarizer. Finally, the light is detected by the CCD. When the cuvette is filled up with water, a destructive interference at the critical angle is observed, characterized by a narrow valley centered at this angle. If the cuvette is filled up with an optically active substance, the center of this valley is shifted depending on the substance, its concentration and the optical path travelled by the light in the substance. A calibration is needed and is performed using a set of solutions of known concentrations. Our apparatus was used to measure the angle rotation caused by a normal solution (0,26 g/ml) of sucrose and fructose solutions and has a precision of 0,04°. It corresponds to a precision that is one order of magnitude above most used commercial apparatus and developed techniques. In contrast, the cost of our experimental setup is two orders of magnitude less than the same commercial devices. The production of a range of angles of incidence due to focusing on the cylindrical surface of the prism replaces the need of producing a rotation of the analyzer polarization axis after the light passes through the optically active sample, as it happens in some commercial devices. Since this device has a low cost, is compact and easy to handle, it may be of great importance for applications in the pharmaceutical industry to identify enantiomers, and in the sugar industry for measuring sugar content in sugar cane juice.

The present diploma thesis is focused on the selected anti-aging substances in cosmetic products. The literature research provided us with the knowledge of essential skin characteristics and factors influencing the aging process. Furthermore, the thesis describes the basic physical forms of cosmetic products, the basic cosmetic materials and the current trends in the usage of anti-aging substances. The experimental part subsumes altogether four physical forms of cosmetic products – tonics, serums, masks and creams. In this work was testid a new anti-aging compound, developer by French company SOLABIA, which provided the company Miša a Harašta s.r.o. (M+H). It has tested four components: Fucogel, Camaderm Gly, Viniderm and Omega Ceramid. These anti-aging substances were addend to the four technology cosmetic form, which were prepared in our laboratory. Subsequently, the pH stability of the products was measured together with the rheological measuring and skin hydration measuring. All of the samples proved to be pH stable. The highest stability of viscosity and consistence was identified for masks and creams. It was found out that the added anti-aging substances have no impact on the stability of pH, viscosity and consistency. The skin hydration measuring proved that the anti-aging substances Vinidem and Camadem Gly have the greatest moisturising qualities.

Tesis por compendio / [ES] El envasado activo es una de las tecnologías emergentes más relevantes de la industria alimentaria. Su objetivo es interactuar con el espacio de cabeza del envase para controlar las reacciones enzimáticas, químicas, físicas y microbiológicas que deterioran los alimentos por medio de la absorción o liberación. La actual tesis doctoral trata originalmente del desarrollo y la caracterización de estructuras de envasado de alimentos activas y biodegradables mono y multicapa basadas en materiales de polihidroxialcanoatos (PHA) electroestirados derivados de estrategias de bioeconomía circular. Con el fin de dotar con propiedades activas los materiales de envasado, se incorporaron a los PHA aceites esenciales, extractos naturales, nanopartículas metálicas o combinaciones de los mismos mediante electrospinning de soluciones. Las fibras resultantes de PHA por electrospinning se recocieron para obtener monocapas continuas que, posteriormente, se combinaron con películas de polímeros biodegradables fundidas, sopladas o fundidas con disolventes y/o con revestimientos de barrera de nanocristales de celulosa bacteriana (CNC) para desarrollar novedosos sistemas multicapa con propiedades antimicrobianas y de barrera. Estos sistemas multicapas basados en PHA presentaron un buen rendimiento térmico y mecánico, así como altas propiedades de barrera a los vapores y gases. Las películas activas también mostraron mejores propiedades antioxidantes y una alta actividad antimicrobiana contra las bacterias transmitidas por los alimentos tanto en sistemas abiertos como, lo que es más importante, en sistemas cerrados, que pueden imitar las condiciones de envasado en casos reales. Por lo tanto, los materiales y prototipos desarrollados en este trabajo pueden ser muy prometedores como materiales de envasado, para constituir bandejas, flow packs y tapas, siendo completamente renovables y también biodegradables, con una potencial capacidad de aumentar tanto la calidad, como la seguridad de los productos alimenticios en el nuevo contexto de la Bioeconomía Circular. / [CA] L'envasament actiu és una de les tecnologies emergents més rellevants de la indústria alimentària. El seu objectiu és interactuar amb l'espai de cap de l'envàs per controlar les reaccions enzimàtiques, químiques, físiques i microbiològiques que deterioren els aliments per mitjà de l'absorció o alliberament. L'actual tesi doctoral tracta originalment de el desenvolupament i la caracterització d'estructures d'envasat d'aliments actives i biodegradables mono i multicapa basades en materials de polihidroxialcanoatos (PHA) electroestirados derivats d'estratègies de bioeconomia circular. Per tal de dotar amb propietats actives dels materials d'envasat, es van incorporar als PHA olis essencials, extractes naturals, nanopartícules metàl·liques o combinacions dels mateixos mitjançant electrospinning de solucions. Les fibres resultants de PHA per electrospinning es recocieron per obtenir monocapes contínues que, posteriorment, es van combinar amb pel·lícules de polímers biodegradables foses, bufades o foses amb dissolvents i / o amb revestiments de barrera de nanocristalls de cel·lulosa bacteriana (CNC) per desenvolupar nous sistemes multicapa amb propietats antimicrobianes i de barrera. Aquests sistemes multicapes basats en PHA van presentar un bon rendiment tèrmic i mecànic, així com altes propietats de barrera als vapors i gasos. Les pel·lícules actives també van mostrar millors propietats antioxidants i una alta activitat antimicrobiana contra bacteris transmeses pels aliments tant en sistemes oberts com, el que és més important, en sistemes tancats, que poden imitar les condicions d'envasament en casos reals. Per tant, els materials i prototips desenvolupats poden ser molt prometedors com materials d'envasat, per constituir safates, flow packs i tapes, sent completament renovables i també biodegradables, amb la capacitat potencial final d'augmentar tant la qualitat, com la seguretat de els productes alimentaris en el nou context de l'Bioeconomia Circular. / [EN] Active packaging is one of the most relevant emerging technologies in the food industry. It aims to interact with the packaging headspace to control the enzymatic, chemical, physical, and microbiological reactions that deteriorate food through scavenging or releasing means. The current PhD thesis originally deals with the development and characterization of mono and multilayer active and biodegradable food packaging structures based on electrospun polyhydroxyalkanoates (PHA) materials derived from circular bioeconomy strategies. In order to provide the packaging materials with active properties, essential oils, natural extracts, metallic nanoparticles or combinations thereof were incorporated into PHA by solution electrospinning. The resultant electrospun PHA mats were annealed to obtain continuous monolayers that were, thereafter, combined with cast-extruded, blown or solvent-casted biodegradable polymer films and/or barrier coatings of bacterial cellulose nanocrystals (CNCs) to develop novel multilayer systems with antimicrobial and barrier properties. These PHA-based multilayers systems presented good thermal and mechanical performance as well as high barrier properties to vapors and gases. The active films also showed improved antioxidant properties and high antimicrobial activity against food-borne bacteria in both open and, more importantly, closed systems, which can mimic real case use packaging conditions. Therefore, the here-developed materials and prototypes can be very promising as packaging materials, to constitute trays, flow packs and lids, being completely renewable and also biodegradable, with the final potential capacity to increase both quality and safety of food products in the new Circular Bioeconomy context. / Al programa Santiago Grisolía de la Generalitat Valenciana (0001426013N810001A201) por concederme la beca Predoctoral. Al proyecto EU H2020 YPACK “High Performance Polyhydroxyalkanoates Based Packaging to Minimise Food Waste” (Grant agreement 773872) de la Comisión Europea. Al proyecto RTI2018-097249-B-C21 financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación de España. A la Unidad Asociada IATA-UJI en “Polymer Technology”. / Figueroa López, KJ. (2021). Biodegradable Mono and Multilayer Materials with Antimicrobial Capacity Based on Circular Bioeconomy of Application Interest in Food Packaging [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/168439 / TESIS / Compendio

This master‘s thesis studies problems of chosen active substances in cosmetic emulsions and gels. There is their main characteristics – distribution and properties of cosmetic emulsions and gels, preparation of the active substances, effects on the skin and conditions, which could them influence. In experimental part, preparation of gels and emulsions bases was described which were than enriched by active substances - evening primrose oil, hemp oil, Salvia officinalis extract, Symphytum officinale extract and sea salt. Properties of these cosmetic gels and emulsions bases with the addition of active substances depend on temperature and method of storage, amount of light exposure, method of preparation and another conditions. Action of these factors can cause changes of the stability, thereby the cosmetics effects on the skin can be lost. On the bases of performed rheology measurements (oscillation and flow measurements), pH measurements and sensory analysis were determined, if the properties of examined samples were changed. The measurement was performed in the certain time intervals and the properties were evaluated like at laboratory temperature 23±2 °C, so after exposure to temperature regime 37 °C in thermoregulator. On the basis of performed measurements, there was determined, that gel base with addition of Symphytum officinale extract had the most stability properties.