Our goal was to optimize the antimicrobial photodynamic effect of methylene blue (MB) by adding ethanol or oxygen carrier in the formulation. Pseudomonas aeruginosa PA01 biofilms were formed on acrylic disks for 5 days. Photoactivated formulations contained MB (250 μM) in: buffered water, 10% ethanol (buffer:ethanol, 90:10), 20% ethanol (buffer:ethanol, 80:20) and emulsion carrier (perfluorodecalin:buffer:triton-X100, 60:35:5). The buffer used was a Tris-HCl solution to a pH of 7.4; and sodium acetate/acetic acid to solutions at pH 5.6. Untreated biofilms and exposed to the buffer, 10% ethanol and 20% without polymerization were evaluated as controls. Production of singlet oxygen was measured by photo-oxidation of 1.3-difenilisobenzofuran (75μM). Data of photo-oxidation and CFU (log10) were evaluated by One-Way ANOVA and post hoc Tukey and Dunnett, respectively. Student t-test assessed differences between the same formulation with different pH. Increased production of singlet oxygen was determined on MB diluted in 10% ethanol and 20% at pH 7.4. However, these formulations showed no statistical difference compared to pH 5.6; or in comparison to the MB diluted in buffer. Average data of CFU log10 for compositions of pH 7.4 containing MB/ethanol 10%, MB/ethanol 20% and MB/carrier were 3.99 ± 1.74; 4.04 ± 1.82; 3.82 ± 1.63, respectively. The average microbial reduction of these formulations were 2.47 (P=0.03); 2.42 (P=0.03); and 2.64 (P=0.02), respectively. The other formulations had no significant antimicrobial effect. / Nosso objetivo foi otimizar o efeito fotodinâmico antimicrobiano do azul de metileno (AM) por meio da inclusão de etanol ou carreador de oxigênio na formulação. Biofilmes de Pseudomonas aeruginosa PA01 foram formados sobre discos de acrílico por 5 dias. Formulações fotoativadas continham AM (250 μM) em: água tamponada, etanol 10% (tampão:etanol, 90:10), etanol 20% (tampão:etanol, 80:20) e emulsão com carreador (perfluordecaleno:tampão:triton-X100, 60:35:5). O tampão utilizado foi o Tris-HCl para as soluções em pH 7,4; e acetato de sódio/ácido acético para as soluções em pH 5,6. Biofilmes sem tratamento e expostos ao tampão, etanol 10% e 20% sem fotoativação foram avaliados como controles. Produção de oxigênio singleto foi mensurada pela fotoxidação do 1,3-difenilisobenzofuran (75μM). Dados de foto-oxidação e UFC (log10) foram avaliados por One-Way ANOVA e post hoc Tukey e Dunnett, respectivamente. Teste t-Student avaliou diferenças entre a mesma formulação com diferente pH. Maior produção de oxigênio singleto foi verificada com AM diluído em etanol 10% e 20% no pH 7,4. Contudo, estas formulações não apresentaram diferença estatística em relação ao pH 5,6; ou em comparação ao AM diluído no tampão. Dados médios de UFC log10 para formulações com pH 7,4 contendo AM/etanol 10%, AM/etanol 20%, e AM/carreador foram de 3,99 ± 1,74; 4,04 ± 1,82; 3,82 ± 1,63, respectivamente. A redução microbiana média dessas formulações foi de 2,47 (P=0,03); 2,42 (P=0,03); e 2,64 (P=0,02), respectivamente. As demais formulações não apresentaram efeito antimicrobiano estatisticamente significante.

O aumento significativo de micoses decorrentes do crescimento do número de indivíduos imunocomprometidos, da emergência de novas espécies de fungos patogênicos e do surgimento de patógenos resistentes aos antifúngicos atualmente utilizados é um sério problema de saúde pública. Nesse contexto, é extremamente desejável o desenvolvimento de novas técnicas para o controle de fungos. A TFD (terapia fotodinâmica), inicialmente desenvolvida como uma alternativa terapêutica para o câncer, é um processo que envolve a administração de um fotossensibilizador que se acumula preferencialmente nas células-alvo e que pode ser ativado por exposições à luz. A ativação do fotossensibilizador leva à formação de espécies reativas de oxigênio que são capazes de danificar lipídios, proteínas e ácidos nucléicos, provocando a morte da célula. A TFDA (terapia fotodinâmica antimicrobiana) pode ser utilizada tanto para o controle de micoses localizadas como para a eliminação de espécies patogênicas de fungos do ambiente. Neste estudo, foi avaliada a atividade fotossensibilizadora e foram testados parâmetros funcionais como concentração do fotossensibilizador (1 a 400 g mL-1); tempo de pré-incubação com o fotossensibilizador (0 a 60 min.); doses (90 e 180 kJ m-2) e intensidade de luz visível (50 W m-2) para a fotossensibilização de: (1) fotossensibilizadores comerciais atualmente utilizados na TFDA, como o azul de metileno (MB) e o azul de ortotoluidina (TBO), e (2) complexos nitrosilos de rutênio. Os experimentos foram conduzidos com conídios dos fungos-modelo Metarhizium anisopliae e Aspergillus nidulans. Tanto o MB como o TBO, na presença da luz, foram capazes de inativar os conídios das duas espécies de fungos. A inativação foi próxima de 100%, para ambas as espécies, quando a combinação apropriada (concentração do fotossensibilizador e tempo de exposição à luz) foi utilizada. Nenhum dos dois corantes, na ausência da luz, inativou os conídios das duas espécies. O tempo de pré-incubação com os fotossensibilizadores (MB e TBO) não foi um parâmetro determinante para a eficiência da fotoinativação dos conídios. De maneira geral, a inativação dos conídios foi maior nas fotossensibilizações com MB e TBO por 60 min do que nas por 30 min. Os conídios verdes e amarelos foram mais tolerantes à fotossensibilização com MB e TBO do que os conídios brancos e violetas, indicando que a pigmentação dos conídios influencia na fotoinativação. O nitrosilo de rutênio [Ru(NH.NHq)(tpy)NO](PF6)3 não foi capaz de inativar os conídios de nenhuma das espécies, em nenhuma das condições avaliadas. A fotoinativação dos conídios de M. anisopliae com MB e TBO não ocorreu quando a fotossensibilização foi conduzida em meio de cultura líquido PDB. / The significative increase of mycoses resulting from the growing number of immunocompromised individuals, from the emerging of new species of pathogenic fungi, and from the emerging of pathogens resistant to the antimycotics used nowadays is a serious public health problem. In such scenario, the development of new fungal control techniques is highly desirable. Initially developed as a therapeutical alternative for cancer, PDT (photodynamic therapy) is a process that involves the use of a photosensitizer that preferrably accumulates in the target-cells and that can be light-activated. The activation of the photosensitizer leads to the generation of reactive oxygen species that damage lypids, proteins, and DNA, and kills the cell. APDT (antimicrobial photodynamic therapy) can be used to control localized infections as well as to kill pathogenic fungi in the environment. In this study, we evaluated the photoinactivation by MB (methylene blue), TBO (toluidine blue), and nitrosyl ruthenium complexes in Metarhizium anisopliae and Aspergillus nidulans conidia. We also tested parameters such as photosensitizer concentration (1 to 400 g mL-1), pré-incubation time with the photosensitizer (0 to 60 min.), light doses (90 and 180 kJ m-2), and visible light irradiance (50 W m-2). Both MB and TBO photoinactivated the conidia of the two species of fungi. Inactivation was close to 100% for both species when the appropriate combination between photosensitizer concentration and light exposure time was used. None of the two dyes in the dark inactivated the conidia of the two species. Pre-incubation time with the photosensitizers (MB and TBO) was not a determinant parameter for photoinactivation efficiency. Conidia inactivation was higher in photosensibilizations with MB and TBO for 60 min than in those for 30 min. Green and yellow conidia were more tolerant to photosensibilization than mutants with white and violet conidia, indicating that conidia pigmentation influences photosensibilization. Nitrosyl ruthenium [Ru(NH.NHq)(tpy)NO](PF6)3 was not capable to photoinactivate conidia of any of the species, in any of the evaluated conditions. M. anisopliae conidia photoinactivation with MB and TBO did not occur when photosensibilization was conducted in PDB media.

O aumento significativo de micoses decorrentes do crescimento do número de indivíduos imunocomprometidos, da emergência de novas espécies de fungos patogênicos e do surgimento de patógenos resistentes aos antifúngicos atualmente utilizados é um sério problema de saúde pública. Nesse contexto, é extremamente desejável o desenvolvimento de novas técnicas para o controle de fungos. A TFD (terapia fotodinâmica), inicialmente desenvolvida como uma alternativa terapêutica para o câncer, é um processo que envolve a administração de um fotossensibilizador que se acumula preferencialmente nas células-alvo e que pode ser ativado por exposições à luz. A ativação do fotossensibilizador leva à formação de espécies reativas de oxigênio que são capazes de danificar lipídios, proteínas e ácidos nucléicos, provocando a morte da célula. A TFDA (terapia fotodinâmica antimicrobiana) pode ser utilizada tanto para o controle de micoses localizadas como para a eliminação de espécies patogênicas de fungos do ambiente. Neste estudo, foi avaliada a atividade fotossensibilizadora e foram testados parâmetros funcionais como concentração do fotossensibilizador (1 a 400 g mL-1); tempo de pré-incubação com o fotossensibilizador (0 a 60 min.); doses (90 e 180 kJ m-2) e intensidade de luz visível (50 W m-2) para a fotossensibilização de: (1) fotossensibilizadores comerciais atualmente utilizados na TFDA, como o azul de metileno (MB) e o azul de ortotoluidina (TBO), e (2) complexos nitrosilos de rutênio. Os experimentos foram conduzidos com conídios dos fungos-modelo Metarhizium anisopliae e Aspergillus nidulans. Tanto o MB como o TBO, na presença da luz, foram capazes de inativar os conídios das duas espécies de fungos. A inativação foi próxima de 100%, para ambas as espécies, quando a combinação apropriada (concentração do fotossensibilizador e tempo de exposição à luz) foi utilizada. Nenhum dos dois corantes, na ausência da luz, inativou os conídios das duas espécies. O tempo de pré-incubação com os fotossensibilizadores (MB e TBO) não foi um parâmetro determinante para a eficiência da fotoinativação dos conídios. De maneira geral, a inativação dos conídios foi maior nas fotossensibilizações com MB e TBO por 60 min do que nas por 30 min. Os conídios verdes e amarelos foram mais tolerantes à fotossensibilização com MB e TBO do que os conídios brancos e violetas, indicando que a pigmentação dos conídios influencia na fotoinativação. O nitrosilo de rutênio [Ru(NH.NHq)(tpy)NO](PF6)3 não foi capaz de inativar os conídios de nenhuma das espécies, em nenhuma das condições avaliadas. A fotoinativação dos conídios de M. anisopliae com MB e TBO não ocorreu quando a fotossensibilização foi conduzida em meio de cultura líquido PDB. / The significative increase of mycoses resulting from the growing number of immunocompromised individuals, from the emerging of new species of pathogenic fungi, and from the emerging of pathogens resistant to the antimycotics used nowadays is a serious public health problem. In such scenario, the development of new fungal control techniques is highly desirable. Initially developed as a therapeutical alternative for cancer, PDT (photodynamic therapy) is a process that involves the use of a photosensitizer that preferrably accumulates in the target-cells and that can be light-activated. The activation of the photosensitizer leads to the generation of reactive oxygen species that damage lypids, proteins, and DNA, and kills the cell. APDT (antimicrobial photodynamic therapy) can be used to control localized infections as well as to kill pathogenic fungi in the environment. In this study, we evaluated the photoinactivation by MB (methylene blue), TBO (toluidine blue), and nitrosyl ruthenium complexes in Metarhizium anisopliae and Aspergillus nidulans conidia. We also tested parameters such as photosensitizer concentration (1 to 400 g mL-1), pré-incubation time with the photosensitizer (0 to 60 min.), light doses (90 and 180 kJ m-2), and visible light irradiance (50 W m-2). Both MB and TBO photoinactivated the conidia of the two species of fungi. Inactivation was close to 100% for both species when the appropriate combination between photosensitizer concentration and light exposure time was used. None of the two dyes in the dark inactivated the conidia of the two species. Pre-incubation time with the photosensitizers (MB and TBO) was not a determinant parameter for photoinactivation efficiency. Conidia inactivation was higher in photosensibilizations with MB and TBO for 60 min than in those for 30 min. Green and yellow conidia were more tolerant to photosensibilization than mutants with white and violet conidia, indicating that conidia pigmentation influences photosensibilization. Nitrosyl ruthenium [Ru(NH.NHq)(tpy)NO](PF6)3 was not capable to photoinactivate conidia of any of the species, in any of the evaluated conditions. M. anisopliae conidia photoinactivation with MB and TBO did not occur when photosensibilization was conducted in PDB media.

Orientador: Fernando Lucas Primo / Resumo: O avanço tecnológico cresce rapidamente no mundo, inclusive na área farmacêutica. Nesse contexto, sistemas nanoestruturados ganham progressivo destaque, porquanto carregam um enorme potencial para o aperfeiçoamento das práticas terapêuticas atuais. A administração de fármacos na forma livre pode apresentar problemas como baixa concentração no sítio ativo, inadequada distribuição pelo organismo, baixa biodisponibilidade, presença de efeitos adversos, entre outros. As nanocápsulas poliméricas são capazes de contornar tais vieses, possibilitando, inclusive, a diminuição da toxicidade com a diminuição de doses e aumento da estabilidade de fármacos em meios biológicos. Foram desenvolvidas nanocápsulas poliméricas contendo Anfotericina B (AMB) e Fenil-tio-ftalocianina de zinco (ZnS4Pc) na concentração teórica de 0,05 mg.mL-1 objetivando, com a associação entre os dois ativos, melhorar a atividade antifúngica conseguida pelo antifúngico isoladamente utilizando-se a Terapia Fotodinâmica Antimicrobiana. A avaliação das características físico-químicas das nanocápsulas mostraram diâmetro médio de partícula de 253,8 ± 17,3 nm, índice de polidispersidade médio de 0,36 ± 0,01 e potencial Zeta médio de – 31,03 ± 5,54 mV. Tais análises revelaram-se satisfatórias já que o diâmetro de partícula conseguido pelo método de deposição interfacial de polímero pré-formado utilizado na produção das nanocápsulas varia de 250 a 500 nm (MORA-HUERTAS et. al., 2010), enquanto que o potencial zeta considera... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Technological advancement is growing rapidly in the world, including the pharmaceutical area. In this context, nanostructured systems gains progressive prominence, as they carry enormous potential for the improvement of current therapeutic practices. The drugs administration in the free-form may present problems such as low active site concentration, inadequate distribution throughout body, low bioavailability, presence of adverse effects, among others. Polymeric nanocapsules allowing the reduction of toxicity with decreasing doses and increasing the stability of drugs in biologic media. Polymeric nanocapsules containing Amphotericin B (AMB) and zinc phenyl-thio-phthalocyanine (ZnS4Pc) were developed at a 0.05 mg/mL theoretical concentration to improve antifungal activity with the association between the two actives over antifungal alone. The nanocapsules physical-chemical characteristics showed an average particle diameter of 253,8 ± 17,3 nm, an average polydispersity index of 0,36 ± 0,01 and negative Zeta potential -31,03 ± 5,54 mV. These analyzes proved satisfactory since the particle diameter achieved by the preformed polymer interfacial deposition method used in nanocapsule production ranges from 250 to 500 nm (MORA-HUERTAS et. al., 2010), while the Zeta potential considered for a stable formulation should be bigger than 30 mV in modulus (RAVAL et al., 2019). Absorption and emission spectroscopy analyzes performed in the UV-Vis region found no changes in the steady state... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre