Submitted by Amanda Silva (amanda.osilva2@ufpe.br) on 2015-04-08T14:18:03Z No. of bitstreams: 2 Tese de Doutorado PG Cadena.pdf: 7224941 bytes, checksum: 9dbb9e9f76c68050e2d3c57ee60adf6f (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-08T14:18:03Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese de Doutorado PG Cadena.pdf: 7224941 bytes, checksum: 9dbb9e9f76c68050e2d3c57ee60adf6f (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012 / FACEPE; CNPq; UFPE / Várias moléculas naturais são agentes potenciais para o tratamento da obesidade e outras doenças relacionadas ao acúmulo de gordura subcutânea, sendo o desoxicolato de sódio (SDC ou DCA) bastante usado desde 2001. Outras moléculas de origem natural também foram descobertas com efeitos sobre a inibição da adipogênese em pré-adipócitos e indução de apoptose em adipócitos maduros. Recentemente descobriu-se que flavonoides como a quercetina (QUE) e resveratrol (RES) apresentam esta desejada ação apoptótica e antiadipogênica em tecido adiposo comprovado por estudos in vitro em células humanas. Entretanto estas moléculas podem apresentar elevada toxicidade como o SDC e baixa biodisponibilidade devido ao caráter hidrofóbico como QUE e RES. Diante do exposto a nanotecnologia farmacêutica, através de lipossomas, pode apresentar-se como uma alternativa para superar estas limitações. Esta Tese tem por objetivo a obtenção de um produto à base de uma formulação lipossomal em escala nanométrica para administração por via subcutânea contendo desoxicolato de sódio, quercetina e resveratrol livres e/ou complexados a ciclodextrinas. Um método de complexação de sais biliares, como o SDC e o ácido ursodesoxicólico (UDCA), em ciclodextrinas foi desenvolvido e usado na determinação destas substâncias. O SDC também foi usado como um dos constituintes de lipossomas elásticos para a nanoencapsulação de QUE e RES. O aumento da temperatura causou variações nas absorbâncias em todos os complexos de inclusão, entretanto, 20-30 °C foi encontrado o melhor intervalo para a determinação dos ácidos biliares. A temperatura causou um efeito negativo na constante de equilíbrio resultando em valores altamente negativos de entalpia (β-CD-DCA: -10,25 ± 1,48 e β-CD-UDCA: -12,47 ± 0,96 kJ.mol-1) e valores positivos de entropia (β-CD-DCA: 50,31 ± 4,74 e β-CD-UDCA: 43,42 ± 3,12 J.mol-1). Em todos os casos, as reações de complexação competitiva foram espontâneas. Os complexos de inclusão foram estáveis por 12 dias tendo um tempo de meia vida de 68,71 dias para o DCA e 294,71 dias para a determinação do UDCA. O método foi validado pela metodologia da ANVISA e EMEA apresentando limites de detecção e de quantificação de 3,94x10-5mol.L-1 e 1,31x10-4mol.L-1 para o DCA e 4,08x10-5mol.L-1 e 1,36x10-4mol.L-1 para o UDCA, respectivamente. Amostras dos ácidos biliares foram determinadas em formulações farmacêuticas com variação de 4% para o DCA e 1% para o UDCA. A reação de complexação competitiva também foi aplicada na construção de sensores químicos. A melhor formulação lipossomal produzida reduziu o uso de fosfatidilcolina e colesterol em 17,7% e 68,4%, respectivamente, em relação às primeiras formulações produzidas. Os lipossomas tiveram um diâmetro médio de 149 nm com índice de polidispersão de 0,3. O potencial zeta dos lipossomas foi negativo (-13,1 mV) devido à presença do SDC na bicamada lipídica. A eficiência de encapsulação de QUE e RES nos lipossomas foi maior que 97%. A cinética de liberação de QUE e RES a partir dos lipossomas também foi estudada havendo liberação controlada por mais de 50 h e liberação máxima de 96% para QUE e RES. Foi possível nanoencapsular 23 vezes (4620 μM) mais flavonoides que a concentração (100 μM) reportada na literatura que apresenta efeitos apoptóticos e antiadipogênicos. Podemos concluir que as formulações lipossomais elásticas produzidas são adequadas para a injeção subcutânea, podendo proporcionar uma nova estratégia para redução de gordura subcutânea.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:55:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo9506_1.pdf: 7017684 bytes, checksum: aff515c7450e1ff68320e1a2966f015c (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2012 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Várias moléculas naturais são agentes potenciais para o tratamento da obesidade e outras doenças relacionadas ao acúmulo de gordura subcutânea, sendo o desoxicolato de sódio (SDC ou DCA) bastante usado desde 2001. Outras moléculas de origem natural também foram descobertas com efeitos sobre a inibição da adipogênese em pré-adipócitos e indução de apoptose em adipócitos maduros. Recentemente descobriu-se que flavonoides como a quercetina (QUE) e resveratrol (RES) apresentam esta desejada ação apoptótica e antiadipogênica em tecido adiposo comprovado por estudos in vitro em células humanas. Entretanto estas moléculas podem apresentar elevada toxicidade como o SDC e baixa biodisponibilidade devido ao caráter hidrofóbico como QUE e RES. Diante do exposto a nanotecnologia farmacêutica, através de lipossomas, pode apresentar-se como uma alternativa para superar estas limitações. Esta Tese tem por objetivo a obtenção de um produto à base de uma formulação lipossomal em escala nanométrica para administração por via subcutânea contendo desoxicolato de sódio, quercetina e resveratrol livres e/ou complexados a ciclodextrinas. Um método de complexação de sais biliares, como o SDC e o ácido ursodesoxicólico (UDCA), em ciclodextrinas foi desenvolvido e usado na determinação destas substâncias. O SDC também foi usado como um dos constituintes de lipossomas elásticos para a nanoencapsulação de QUE e RES. O aumento da temperatura causou variações nas absorbâncias em todos os complexos de inclusão, entretanto, 20-30 °C foi encontrado o melhor intervalo para a determinação dos ácidos biliares. A temperatura causou um efeito negativo na constante de equilíbrio resultando em valores altamente negativos de entalpia (β-CD-DCA: -10,25 ± 1,48 e β-CD-UDCA: -12,47 ± 0,96 kJ.mol-1) e valores positivos de entropia (β-CD-DCA: 50,31 ± 4,74 e β-CD-UDCA: 43,42 ± 3,12 J.mol-1). Em todos os casos, as reações de complexação competitiva foram espontâneas. Os complexos de inclusão foram estáveis por 12 dias tendo um tempo de meia vida de 68,71 dias para o DCA e 294,71 dias para a determinação do UDCA. O método foi validado pela metodologia da ANVISA e EMEA apresentando limites de detecção e de quantificação de 3,94x10-5mol.L-1 e 1,31x10-4mol.L-1 para o DCA e 4,08x10-5mol.L-1 e 1,36x10-4mol.L-1 para o UDCA, respectivamente. Amostras dos ácidos biliares foram determinadas em formulações farmacêuticas com variação de 4% para o DCA e 1% para o UDCA. A reação de complexação competitiva também foi aplicada na construção de sensores químicos. A melhor formulação lipossomal produzida reduziu o uso de fosfatidilcolina e colesterol em 17,7% e 68,4%, respectivamente, em relação às primeiras formulações produzidas. Os lipossomas tiveram um diâmetro médio de 149 nm com índice de polidispersão de 0,3. O potencial zeta dos lipossomas foi negativo (-13,1 mV) devido à presença do SDC na bicamada lipídica. A eficiência de encapsulação de QUE e RES nos lipossomas foi maior que 97%. A cinética de liberação de QUE e RES a partir dos lipossomas também foi estudada havendo liberação controlada por mais de 50 h e liberação máxima de 96% para QUE e RES. Foi possível nanoencapsular 23 vezes (4620 μM) mais flavonoides que a concentração (100 μM) reportada na literatura que apresenta efeitos apoptóticos e antiadipogênicos. Podemos concluir que as formulações lipossomais elásticas produzidas são adequadas para a injeção subcutânea, podendo proporcionar uma nova estratégia para redução de gordura subcutânea

Made available in DSpace on 2014-06-12T16:32:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6393_1.pdf: 1620391 bytes, checksum: 42e4e7d3fae1c9e6b0237b3a000800e0 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / Faculdade de Amparo à Ciência e Tecnologia do Estado de Pernambuco / O ácido úsnico é conhecido mundialmente por suas diversas atividades biológicas; no entanto, sua utilização na terapêutica ainda é limitada por apresentar baixa hidrofilicidade e elevada hepatotoxicidade. Ciclodextrinas são oligossacarídeos cíclicos que podem formar complexos de inclusão com diversos compostos hidrofóbicos. Lipossomas são sistemas de liberação controlada de fármacos, formados por bicamadas de fosfolipídios e têm a capacidade de incorporar compostos hidrofílicos ou hidrofóbicos. O objetivo deste trabalho foi aumentar a solubilidade do ácido úsnico obtendo complexos de inclusão ácido úsnico:b-ciclodextrina (AU:bCD) e nanoencapsular os complexos em lipossomas para obter sistemas de liberação controlada. Os complexos AU:bCD foram preparados por diferentes metodologias e caracterizados por análise térmica (DSC), difratometria de raios- X, infravermelho, RMNH1 e 2D ROESY, solubilidade de fases e teste de dissolução. A atividade antimicrobiana foi realizada para avaliar se a complexação com a b-ciclodextrina interferiu na atividade biológica do ácido. Os lipossomas foram preparados utilizando-se a técnica de hidratação do filme lipídico seguido de sonicação. As preparações foram avaliadas por estudos de estabilidade e pela cinética de liberação in vitro. As modificações nos espectros dos complexos de inclusão mostraram interação entre o ácido úsnico e a bciclodextrina, observando-se também um aumento na solubilidade do ácido na forma complexada. Lipossomas contendo o complexo foram preparados e permaneceram, em média, estáveis na forma de suspensão por 4 meses. O doseamento e a taxa de encapsulação foram de 100,85 ± 5,97% e 99,5 ± 0,2 %, respectivamente. Houve uma liberação mais lenta do ácido úsnico nas formulações contendo o complexo quando comparadas às formulações contendo ácido úsnico encapsulado. A encapsulação de complexos de inclusção entre o ácido úsnico e a b-ciclodextrina em lipossomas pode ser uma alternativa para superar tanto a baixa solubilidade em água do ácido como sua hepatotoxicidade

Submitted by Nayara Passos (nayara.passos@ufpe.br) on 2015-03-05T11:53:16Z No. of bitstreams: 2 2012-Dissertação-Thiers-Campos.pdf: 1989878 bytes, checksum: 9bd37a681bf84e240269b1dde13589d3 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-05T11:53:16Z (GMT). No. of bitstreams: 2 2012-Dissertação-Thiers-Campos.pdf: 1989878 bytes, checksum: 9bd37a681bf84e240269b1dde13589d3 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012 / CAPES / Isolado da Cladonia verticillaris, o ácido fumarprotocetrárico (AF) apresenta diversas propriedades biológicas. O seu uso terapêutico ainda é limitado devido a sua baixa hidrofilicidade. As ciclodextrinas são oligossacarídeos cíclicos que podem formar complexos de inclusão com compostos lipofílicos, aumentando a hidrossolubilidade. Os lipossomas vêm se destacando nas pesquisas por incorporar uma variedade de compostos com características fisco-química desfavoráveis. O objetivo deste trabalho foi desenvolver e caracterizar complexos de inclusão ácido fumarprotocetrárico:2-hidroxipropil-β-ciclodextrina e incorporar em lipossomas. Os parâmetros de validação foram estudados segundo as exigências da Conferência Internacional de Padronização de Uso Humano (ICH). Os complexos de inclusão foram preparados por liofilização e caracterizados físicoquimicamente. Os lipossomas contendo o AF ou complexo de inclusão AF:HPβCD foram preparados pelo método de hidratação do filme lipídico, submetidos a ensaios de estabilidade e consequentemente a avaliação do perfil cinético de liberação in vitro. A linearidade foi determinada através da equação da reta Absorvância = 0,1119x[AF]+ 0,0071(r2=0,999). A exatidão foi atestada na recuperação do AF no complexo de inclusão. Os coeficientes de variação nos ensaios de precisão intermediária e robustez apresentaram valores inferiores a 5%, caracterizando o método como preciso e robusto. Os limites de detecção e quantificação do AF foram de 0,24 e 0,74 mg.mL-1, respectivamente. O método também demonstrou ser reprodutível, simples e específico. O diagrama de solubilidade de fases de AF:HPβCD apresentou uma curva do tipo AL, com K1:1 = 58 M-1. Na presença de 300 mM de HPβCD, a solubilidade do AF aumentou 19 vezes. O complexo de inclusão AF:HPβCD apresentou modificações no IV, RMN 1H, difração de raios-X, microscopia e DSC, sugerindo a formação do complexo de inclusão. Após o processo de preparação, as formulações lipo-AF e lipo-AF:HPβCD demonstraram-se homogêneas com efeito tyndall. O diâmetro médio e o índice de polidispersão das vesículas foram 85,8 ± 4,5 nm e 0,41 ± 0,14 para lipo-AF e; 86,5 ± 1,41 nm e 0,24 ± 0,05, para lipo-AF:HPβCD. As formulações lipo- AF:HPβCD mantiveram-se estáveis após 60 dias quando as suspensões são armazenadas a 4ºC. Avaliando o perfil cinético de liberação in vitro do AF a partir dos complexos AF:HPβCD e lipo-AF:HPβCD observou-se uma liberação lenta e controlada entre 4 h e 12 h, respectivamente. Estes resultados demonstram que a complexação do AF a ciclodextrina, e sua incorporação em lipossomas, proporcionou uma melhoria na estabilidade e hidrossolubilidade do composto, viabilizando, portanto, seu uso terapêutico.

A ciclodextrina glicosiltransferase (CGTase) é a única enzima capaz de catalisar a reação de ciclização a partir do amido e, assim, formar oligossacarídeos cíclicos conhecidos como ciclodextrinas (CDs). Através desta reação é produzida uma mistura de α-, β- e γ-CD que, respectivamente, contém 6, 7 e 8 resíduos de glicose. As CDs têm atraído enorme atenção devido ao seu grande potencial de aplicação em diversas áreas da indústria. Potencial este proporcionado por sua estrutura cônica, com interior hidrofóbico, capaz de encapsular sólidos, líquidos e gases, conferindo propriedades importantes e protegendo-os. Neste trabalho foi estudada a imobilização de uma CGTase em sílica mesoporosa de forma direcionada às cisteínas presentes em sua superfície, alterando a exposição do sítio ativo. A ligação via cisteínas nativas da proteína aumentou em quatro vezes a eficiência da imobilização, quando comparada a ligação via grupamento amino. Esta, no entanto, apresentou maior atividade enzimática em faixas mais amplas de temperatura e pH, além de maior estabilidade operacional, mantendo 100 % de sua atividade após 200 h de reação contínua a 60 °C e pH 4. Ainda que apresentando menor estabilidade da ligação, o derivado obtido por ligação dissulfeto manteve 40 % da atividade inicial durante 200 h e então, o suporte pôde ser recarregado e reutilizado por igual período. Os suportes desenvolvidos apresentaram estabilidade satisfatória, possibilitando o uso do derivado imobilizado em reator de leito fixo operado de forma contínua. Quando avaliado em relação a produção das três ciclodextrinas principais, o derivado cuja imobilização da enzima ocorreu via grupamento amino, evidenciou a possibilidade de modulação da produção apenas variando as condições de reação. α- e β-CD foram produzidas preferencialmente em pH 8,0 e 2 min (3,44 mg mL-1 e 3,51 mg mL-1, respectivamente), enquanto que pH mais ácido (4,0) e maior tempo de reação (141 min) favoreceram a formação de γ-CD (3,35 mg mL-1), com baixa formação α-CD (0,75 mg mL-1). Por fim, os resultados deste estudo evidenciam a importância da imobilização da CGTase para a estabilização de sua estrutura a fim de aplicá-la em sistemas contínuos de produção de CDs onde é possível modular o perfil dos produtos gerados em função das condições de reação, aumentando assim a produtividade do biocatalisador. / Cyclodextrin glycosyltransferase (CGTase) is the only enzyme capable of catalyzing the cyclization reaction from the starch and thus forming cyclic oligosaccharides known as cyclodextrins (CDs). Through this reaction, is produced a mixture of α-, β- and γ-CD containing, 6, 7 and 8 glucose residues respectively. Cyclodextrins (CD) have been attracting considerable attention because of its great potential for application in various areas of industry. This potential is provided by its conical structure with hydrophobic interior, capable of encapsulating solids, liquids and gases, changing important features and protecting them. In this work, the immobilization of CGTase in mesoporous silica was studied in a way directed to cysteines present on its surface, altering the exposure of the active site. The connection via native cysteine of the protein increased by four times the efficiency of immobilization compared to amino groups connection. The binding of amino groups, however, showed greater enzymatic activity in wider ranges of temperature and pH, and higher operational stability, while maintaining 100 % of its activity after 200 h of continuous reaction at 60 °C and pH 4. Although showing less stable connection, the derivative obtained by disulfide bond retained 40 % of the initial activity for 200 h and then, the support could be reloaded and reused for the same period. Developed supports showed satisfactory stability, enabling the use of the derivative assets in a packed bed reactor and operated continuously. It was demonstrated the possibility of modulating the CDs production just varying the reaction conditions, using the derivative of which the enzyme immobilization occurred via amino group, to evaluate the production of three main cyclodextrins. α- and β-CD were produced preferentially at pH 8.0 and 2 min (3.44 mg mL-1 and 3.51 mg mL-1, respectively), whereas the more acid pH (4.0) and longer reaction (141 min) favored the formation of γ-CD (3.35 mg mL-1 and 0.75 mg mL-1 of α-CD). Finally, the results of this study show the importance of the immobilization of CGTase to the stabilization of its structure in order to apply it in continuous CD production systems, where it is possible to modulate the profile of the products generated as a function of the reaction conditions, thus increasing the productivity of the biocatalyst.

A ciclodextrina glicosiltransferase (CGTase) é a única enzima capaz de catalisar a reação de ciclização a partir do amido e, assim, formar oligossacarídeos cíclicos conhecidos como ciclodextrinas (CDs). Através desta reação é produzida uma mistura de α-, β- e γ-CD que, respectivamente, contém 6, 7 e 8 resíduos de glicose. As CDs têm atraído enorme atenção devido ao seu grande potencial de aplicação em diversas áreas da indústria. Potencial este proporcionado por sua estrutura cônica, com interior hidrofóbico, capaz de encapsular sólidos, líquidos e gases, conferindo propriedades importantes e protegendo-os. Neste trabalho foi estudada a imobilização de uma CGTase em sílica mesoporosa de forma direcionada às cisteínas presentes em sua superfície, alterando a exposição do sítio ativo. A ligação via cisteínas nativas da proteína aumentou em quatro vezes a eficiência da imobilização, quando comparada a ligação via grupamento amino. Esta, no entanto, apresentou maior atividade enzimática em faixas mais amplas de temperatura e pH, além de maior estabilidade operacional, mantendo 100 % de sua atividade após 200 h de reação contínua a 60 °C e pH 4. Ainda que apresentando menor estabilidade da ligação, o derivado obtido por ligação dissulfeto manteve 40 % da atividade inicial durante 200 h e então, o suporte pôde ser recarregado e reutilizado por igual período. Os suportes desenvolvidos apresentaram estabilidade satisfatória, possibilitando o uso do derivado imobilizado em reator de leito fixo operado de forma contínua. Quando avaliado em relação a produção das três ciclodextrinas principais, o derivado cuja imobilização da enzima ocorreu via grupamento amino, evidenciou a possibilidade de modulação da produção apenas variando as condições de reação. α- e β-CD foram produzidas preferencialmente em pH 8,0 e 2 min (3,44 mg mL-1 e 3,51 mg mL-1, respectivamente), enquanto que pH mais ácido (4,0) e maior tempo de reação (141 min) favoreceram a formação de γ-CD (3,35 mg mL-1), com baixa formação α-CD (0,75 mg mL-1). Por fim, os resultados deste estudo evidenciam a importância da imobilização da CGTase para a estabilização de sua estrutura a fim de aplicá-la em sistemas contínuos de produção de CDs onde é possível modular o perfil dos produtos gerados em função das condições de reação, aumentando assim a produtividade do biocatalisador. / Cyclodextrin glycosyltransferase (CGTase) is the only enzyme capable of catalyzing the cyclization reaction from the starch and thus forming cyclic oligosaccharides known as cyclodextrins (CDs). Through this reaction, is produced a mixture of α-, β- and γ-CD containing, 6, 7 and 8 glucose residues respectively. Cyclodextrins (CD) have been attracting considerable attention because of its great potential for application in various areas of industry. This potential is provided by its conical structure with hydrophobic interior, capable of encapsulating solids, liquids and gases, changing important features and protecting them. In this work, the immobilization of CGTase in mesoporous silica was studied in a way directed to cysteines present on its surface, altering the exposure of the active site. The connection via native cysteine of the protein increased by four times the efficiency of immobilization compared to amino groups connection. The binding of amino groups, however, showed greater enzymatic activity in wider ranges of temperature and pH, and higher operational stability, while maintaining 100 % of its activity after 200 h of continuous reaction at 60 °C and pH 4. Although showing less stable connection, the derivative obtained by disulfide bond retained 40 % of the initial activity for 200 h and then, the support could be reloaded and reused for the same period. Developed supports showed satisfactory stability, enabling the use of the derivative assets in a packed bed reactor and operated continuously. It was demonstrated the possibility of modulating the CDs production just varying the reaction conditions, using the derivative of which the enzyme immobilization occurred via amino group, to evaluate the production of three main cyclodextrins. α- and β-CD were produced preferentially at pH 8.0 and 2 min (3.44 mg mL-1 and 3.51 mg mL-1, respectively), whereas the more acid pH (4.0) and longer reaction (141 min) favored the formation of γ-CD (3.35 mg mL-1 and 0.75 mg mL-1 of α-CD). Finally, the results of this study show the importance of the immobilization of CGTase to the stabilization of its structure in order to apply it in continuous CD production systems, where it is possible to modulate the profile of the products generated as a function of the reaction conditions, thus increasing the productivity of the biocatalyst.

A ciclodextrina glicosiltransferase (CGTase) é a única enzima capaz de catalisar a reação de ciclização a partir do amido e, assim, formar oligossacarídeos cíclicos conhecidos como ciclodextrinas (CDs). Através desta reação é produzida uma mistura de α-, β- e γ-CD que, respectivamente, contém 6, 7 e 8 resíduos de glicose. As CDs têm atraído enorme atenção devido ao seu grande potencial de aplicação em diversas áreas da indústria. Potencial este proporcionado por sua estrutura cônica, com interior hidrofóbico, capaz de encapsular sólidos, líquidos e gases, conferindo propriedades importantes e protegendo-os. Neste trabalho foi estudada a imobilização de uma CGTase em sílica mesoporosa de forma direcionada às cisteínas presentes em sua superfície, alterando a exposição do sítio ativo. A ligação via cisteínas nativas da proteína aumentou em quatro vezes a eficiência da imobilização, quando comparada a ligação via grupamento amino. Esta, no entanto, apresentou maior atividade enzimática em faixas mais amplas de temperatura e pH, além de maior estabilidade operacional, mantendo 100 % de sua atividade após 200 h de reação contínua a 60 °C e pH 4. Ainda que apresentando menor estabilidade da ligação, o derivado obtido por ligação dissulfeto manteve 40 % da atividade inicial durante 200 h e então, o suporte pôde ser recarregado e reutilizado por igual período. Os suportes desenvolvidos apresentaram estabilidade satisfatória, possibilitando o uso do derivado imobilizado em reator de leito fixo operado de forma contínua. Quando avaliado em relação a produção das três ciclodextrinas principais, o derivado cuja imobilização da enzima ocorreu via grupamento amino, evidenciou a possibilidade de modulação da produção apenas variando as condições de reação. α- e β-CD foram produzidas preferencialmente em pH 8,0 e 2 min (3,44 mg mL-1 e 3,51 mg mL-1, respectivamente), enquanto que pH mais ácido (4,0) e maior tempo de reação (141 min) favoreceram a formação de γ-CD (3,35 mg mL-1), com baixa formação α-CD (0,75 mg mL-1). Por fim, os resultados deste estudo evidenciam a importância da imobilização da CGTase para a estabilização de sua estrutura a fim de aplicá-la em sistemas contínuos de produção de CDs onde é possível modular o perfil dos produtos gerados em função das condições de reação, aumentando assim a produtividade do biocatalisador. / Cyclodextrin glycosyltransferase (CGTase) is the only enzyme capable of catalyzing the cyclization reaction from the starch and thus forming cyclic oligosaccharides known as cyclodextrins (CDs). Through this reaction, is produced a mixture of α-, β- and γ-CD containing, 6, 7 and 8 glucose residues respectively. Cyclodextrins (CD) have been attracting considerable attention because of its great potential for application in various areas of industry. This potential is provided by its conical structure with hydrophobic interior, capable of encapsulating solids, liquids and gases, changing important features and protecting them. In this work, the immobilization of CGTase in mesoporous silica was studied in a way directed to cysteines present on its surface, altering the exposure of the active site. The connection via native cysteine of the protein increased by four times the efficiency of immobilization compared to amino groups connection. The binding of amino groups, however, showed greater enzymatic activity in wider ranges of temperature and pH, and higher operational stability, while maintaining 100 % of its activity after 200 h of continuous reaction at 60 °C and pH 4. Although showing less stable connection, the derivative obtained by disulfide bond retained 40 % of the initial activity for 200 h and then, the support could be reloaded and reused for the same period. Developed supports showed satisfactory stability, enabling the use of the derivative assets in a packed bed reactor and operated continuously. It was demonstrated the possibility of modulating the CDs production just varying the reaction conditions, using the derivative of which the enzyme immobilization occurred via amino group, to evaluate the production of three main cyclodextrins. α- and β-CD were produced preferentially at pH 8.0 and 2 min (3.44 mg mL-1 and 3.51 mg mL-1, respectively), whereas the more acid pH (4.0) and longer reaction (141 min) favored the formation of γ-CD (3.35 mg mL-1 and 0.75 mg mL-1 of α-CD). Finally, the results of this study show the importance of the immobilization of CGTase to the stabilization of its structure in order to apply it in continuous CD production systems, where it is possible to modulate the profile of the products generated as a function of the reaction conditions, thus increasing the productivity of the biocatalyst.

A alveolite seca (AS) é uma das complicações pós-operatórias mais comuns e sintomáticas na odontologia, porém, até o momento não há um protocolo de tratamento definido. O composto fenólico guaiacol (Gu) é um dos materiais utilizados para revestimento intra-alveolar devido às suas propriedades analgésicas, antioxidantes e antimicrobianas. Contudo, sua desvantagem é a dificuldade de manipulação decorrente da sua baixa estabilidade, alta volatilidade e sensibilidade à oxidação. Para melhorar suas propriedades e aumentar sua aplicabilidade clínica, um complexo de inclusão de Gu com ß-ciclodextrina (ßcd) foi desenvolvido. A formação do complexo supramolecular de Gu:ßcd foi caracterizada mediante a ressonância magnética nuclear (RMN), nos experimentos de 1H e 2D ROESY. A atividade antibacteriana do Gu e Gu:ßcd frente a Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Streptococcus mitis, Streptococcus mutans, Streptococcus sanguis e Aggregatibacter actinomycetemcomitans foi analisada pelo método da microdiluição e sua citotoxicidade em osteoblastos de calvária de rato, foi estudado com o ensaio do MTT. O processo de reparo alveolar induzido pelo Gu:ßcd foi avaliado histologicamente após tratamento de alveolite seca em molares inferiores de ratos. A RMN mostrou correlações espaciais entre os hidrogênios internos (H3 e H5) da ßcd e os hidrogênios aromáticos, H(a) e H(b) do Gu, confirmando a formação do complexo. A complexação do Gu na ßcd potencializou seu efeito antibacteriano e reduziu sua citotoxicidade em osteoblastos. O estudo in vivo evidenciou a ocorrência de ossificação no ápice alveolar dos ratos tratados com Gu:ßcd, no 7o dia. No 14o dia, as trabéculas ósseas ocuparam também o terço médio do alvéolo e no 21o dia, todo o alvéolo se encontrava preenchido por osso neoformado. Estes resultados foram similares ao controle negativo e superiores ao controle positivo (Alvogyl®). Os benefícios obtidos pela inclusão do Gu na ßcd foram demonstrados pela melhora das propriedades biológicas do Gu in vitro e o adequado reparo alveolar in vivo. / Dry socket is one of the most common and symptomatic complications in dentistry, however, there is still not a settled treatment for this condition. The phenolic compound guaiacol (Gu) is one of several alveolar dressings used in dry socket because it has analgesic, antioxidant and antimicrobial properties. Nevertheless, its disadvantage is the difficulty of manipulation due to its low stability, high volatility and sensitivity to oxidation. To improve its properties and increase its clinical applicability, an inclusion complex of Gu with ß-cyclodextrin (ßcd) was developed. The Gu:ßcd supramolecular complex was characterized by Nuclear Magnetic Ressonance (NMR), in the 1H and 2D ROESY experiments. The antibacterial activity of Gu and Gu:ßcd over Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Streptococcus mitis, Streptococcus mutans, Streptococcus sanguis and Aggregatibacter actinomycetemcomitans was analyzed using the microdilution method and its cytotoxicity in rat calvaria-derived osteoblast was evaluated with the MTT assay. The alveolus repair process induced by Gu:ßcd was histologically studied after the treatment of dry socket in rat mandibular molars. The NMR showed spatial correlations between internal hydrogens (H3 and H5) of ßcd and aromatic hydrogens, H(a) and H(b), of Gu confirming the inclusion complex formation. Gu:ßcd complex potentiated Gu antibacterial effect and reduced its cytotoxicity in osteoblasts. The in vivo study revealed that ossification occurred in the alveolar apex of rats treated with Gu:ßcd, by day 7. In the 14th day, the trabecular bone occupied the apical and middle thirds of the socket and on the 21st day, the entire alveolus was filled by newly formed bone. These results were similar to the negative control and superior to the positive control (AlvogylTM). Benefits gained from inclusion of Gu in cyclodextrin have been particularly demonstrated by the improvement in Gu biological properties in vitro and the appropriate alveolus repair in vivo.

A preocupação com a qualidade do sêmen ovino congelado tem sido motivo de muitas pesquisas, principalmente pela dificuldade da transposição cervical durante a inseminação artificial. Contudo, a inseminação intra-cervical é frequentemente usada em ovinos e resulta em redução da fertilidade com o uso do sêmen congelado. Neste sentido, esse estudo foi dividido em dois experimentos. No 1o experimento foi verificado o potencial da ciclodextrina pré-carregada com colesterol como aditivo ao diluidor na proteção da cinética espermática, integridade das membranas plasmática e acrossomal, função mitocondrial, capacitação espermática e produção de espécies reativas ao oxigênio (ROS) em espermatozoides criopreservados ovinos. Cinco ejaculados de seis carneiros (n = 30) foram divididos em três tratamentos: apenas diluidor (CON); diluidor + colesterol incorporado a ciclodextrina (CLC + CHO); e diluidor + ciclodextrina pura (CLCP). Após a diluição (50x106 espermatozóides/mL), o sêmen foi envasado em palhetas, identificado e criopreservado utilizando um sistema automatizado. Duas palhetas da mesma partida de cada tratamento foram descongeladas (a 37°C durante 30 segundos) e analisadas quanto motilidade (CASA), morfologia dos espermatozoides (DIC), integridade do plasma (PI-H342) e acrossomal (FITC-PSA) membranas, potencial mitocondrial (JC-1), produção de radicais livres (CellRox), peroxidação lipídica (BODIPY) e fluidez da membrana celular (merocianina 540). As comparações entre os grupos foram analisadas pelo PROC MIXED do SAS e o efeito de grupo foi detectado pelo teste de Tukey (p<0,05) ou pela estatística não paramétrica de ordem (Kruskal-Wallis), quando era necessário. No 2º experimento os mesmos ejaculados foram divididos por congelabilidade baseados na motilidade total pós-descongelação (MTPD) e na porcentagem de redução na motilidade total (%RMT) quando comparados o sêmen in natura e o sêmen pós-descongelação (somente diluidor), sendo divididos nos grupos alta (MTPD>60% e %RMT<40%), intermediária (60%>MTPD>40% e 60%>RMT>40%) e baixa (MTPD<40% e %RMT>60%) congelabilidade. Foram analisados os tratamentos CON e CLC+CHO dentro de cada animal e de cada grupo quanto a motilidade (CASA), a integridade das membranas plasmática (PI-H342) e acrossomal (FITC-PSA), potencial mitocondrial (JC-1), peroxidação lipídica (BODIPY) e fluidez da membrana celular (merocianina 540). As comparações foram realizadas por análise de variância (ANOVA) em arranjo fatorial 3X3 (Tratamento CLC+CHO, CON e in natura X grupos alta, intermediária e baixa congelabilidade), as comparações entre os grupos foram analisadas pelo PROC MIXED do SAS e o efeito de grupo foi detectado pelo teste de Tukey (p <0,05) ou pela estatística não paramétrica de ordem (Kruskal-Wallis), quando era necessário. No 1o experimento o tratamento CLC+CHO se mostrou mais eficaz em preservar os parâmetros de motilidade, integridade de membranas e potencial mitocondrial quando comparado aos demais tratamentos. O grupo CLCP mostrou queda nos parâmetros de motilidade, integridade de membrana, potencial mitocondrial, mostrando, com isso, uma queda na preservação espermática. No 2o experimento observou-se que o tratamento CLC+CHO mostrou maior grau de preservação para motilidade total e progressiva, células rápidas, preservação de membranas plasmática e acrossomal e potencial mitocondrial quando comparado ao CON. Esse efeito teve maior significância nos grupos de baixa e intermediária congelabilidade, não sendo tão expressivo no grupo de alta. Pode-se concluir com esse estudo que o tratamento com ciclodextrina acrescida de colesterol contribui para uma melhor preservação dos parâmetros espermáticos do sêmen ovino, principalmente em animais apresentando baixa congelabilidade, contudo não apresenta diferença em ejaculados de alta congelabilidade. / Frozen ram semen has been the subject of many researches, mainly due to the difficulty of cervical transposition during artificial insemination. However, intra-cervical insemination in sheep is often used, resulting in reduced fertility with the use of frozen semen. To this end, this study was divided into two experiments. In the first experiment was verified the potential of cyclodextrin loaded with cholesterol as an additive to the extender in the protection of sperm kinetics, integrity of plasmatic and acrosomal membranes, mitochondrial function, sperm capacitation and production of reactive oxygen species (ROS) in cryopreserved sheep sperm. Five ejaculates from six rams (n = 30) were divided into three treatments: only extender (CON); extender + cyclodextrin loaded with cholesterol (CLC + CHO); and extender + pure cyclodextrin (CLCP). After dilution (50x106 spermatozoa/mL), semen was stored in straws, identified and cryopreserved using an automated system. Two straws from each ejaculate and treatment were thawed (at 37° C for 30 seconds) and analyzed for motility (CASA), morphology of spermatozoa (DIC), plasmatic (PI-H342) and acrosomal (FITC-PSA) membrane integrity, mitochondrial potential (JC-1), production of free radicals (CellRox), lipid peroxidation (BODIPY) and cell membrane permeability (Merocyanine 540). Comparisons between groups were analyzed using PROC MIXED of SAS and the effect of group was detected by Tukey (p <0.05) or by the order of nonparametric statistics (Kruskal-Wallis) test, when necessary. In the 2nd experiment the same ejaculates were divided by freezability based on the total post-thaw motility (TPTM) and the percentage of reduction in total motility (%RTM) when compared fresh and post-thaw semen (only extender), and divided into the groups: high (TPTM ≥ 60% and %RTM ≤ 40%), intermediate (60%> TPTM > 40% and 60%> %RTM > 40%) and low (TPTM ≤ 40% and %RTM ≥ 60%) freezability. CON and CLC + CHO treatments were analyzed within each animal and each group for motility (CASA), plasmatic (PI-H342) and acrosomal (FITC-PSA) membrane integrity, mitochondrial potential (JC-1), lipid peroxidation (BODIPY) and cell membrane permeability (Merocyanine 540). Comparisons were performed by analysis of variance (ANOVA) with a factorial arrangement 3x3 (groups CLC+CHO, CON and fresh X groups high, medium and low freezability), comparisons between groups were analyzed using PROC MIXED of SAS and the group effect was detected by the Tukey test (p < 0.05) or no statistical order parametric (Kruskal-Wallis), when necessary. In the first experimente, CLC + CHO treatment was more effective in preserving the parameters of motility, membrane integrity, and mitochondrial potential compared to other treatments. The CLCP group showed a fall in the parameters of motility, membrane integrity, mitochondrial potential, showing thereby a decrease in sperm preservation. In the 2nd experiment, it was observed that the treatment CLC + CHO showed greater preservation for total and progressive motility, rapid cell preservation, plasmatic and acrosomal membranes and mitochondrial potential when compared to CON. This effect was most significant in the groups of low and intermediate freezability, not being as significant in the group of high freezability. We can conclud from this study that treatment with cyclodextrin loaded with cholesterol contributes to better preservation of sperm parameters in ram semen, especially in animals displaying low freezability, however there where no diference in the high freezability group.

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / A indústria de petróleo e gás apresenta sérios problemas relacionados à corrosão. Nas petroquímicas e nas instalações de refino de petróleo, as falhas em materiais estão relacionadas com a corrosão, além disso, os processos de corrosão de metais são problemas no mundo, causando ônus em processos industriais e gerando situações de risco como a corrosão de pilares metálicos em pontes ou em fuselagens de aviões. Dentre os meios corrosivos, um muito comum é o meio ácido, que será o meio estudado neste trabalho. Com todos os problemas citados, se faz necessário o estudo de inibidores de corrosão com alta eficiência, estabilidade e que, preferencialmente, não agridam o meio ambiente. Alguns inibidores de corrosão apresentam solubilidade limitada em água, sendo necessária a utilização de alguns solventes não tão amigáveis ao meio ambiente. Então, propôs-se formar um complexo de inclusão para tornar possível a solubilização de inibidores convencionais em solução aquosa, como algumas tioureias, que apresentam solubilidade limitada em água. Essa completa solubilização do inibidor de corrosão orgânico em meio aquoso é possível com a utilização de um aditivo (hospedeiro) capaz de encapsular tais moléculas (convidados) via interações não covalentes, de modo a alcançar o máximo desempenho de inibição. Para a formação do complexo de inclusão foi usado como molécula hospedeira, a α e a β hidroxipropilciclodextrina e como molécula convidada a dibenziltioureia. A intenção foi testar a melhora da ação inibidora da corrosão do aço carbono em meio de HCl 1mol.L-1 com ensaios de perda de massa, de impedância, polarização e microscopia eletrônica de varredura (MEV), além de evidenciar a formação destes complexos de inclusão através da espectroscopia de absorção vibracional no infravermelho, espectroscopia de RMN de 1H, espectroscopia de absorção no Ultra-violeta e análise térmica diferencial (DTA) / The oil and gas industry presents serious corrosion problems. In the petrochemical and oil refining plants, the flaws in materials is related to corrosion, in addition, metal etching processes are problems in the world, causing burdens on manufacturing processes and resulting hazards such as corrosion of metal pillars on bridges or aircraft bodies. Among the corrosive media, a very common is the acidic, which will be the medium studied in this work. With all these problems, it is necessary to study corrosion inhibitors with high efficiency, stability and, preferably, that is environmentally benign.. Some corrosion inhibitors have limited solubility in water, necessitating the use of organic solvents Then, it was proposed the use of an inclusion complex for making possible to dissolve conventional inhibitors in aqueous solution, as some thiourea, which have such limited solubility in water. The complete dissolution of organic corrosion inhibitor in aqueous media would be possible with the use of an additive (host) capable of encapsulating such molecules (guests) via non-covalent interactions in order to reach the maximum inhibition performance. To form the inclusion complex it was used as the host, the α and β hydroxypropyl-cyclodextrin and as the guest to dibenziltioureia. The intention was to test the improvement of the inhibitory performance of carbon steel corrosion in HCl medium 1molL-1 with mass loss test, impedance, polarization and scanning electron microscopy (SEM), and evidence the formation of these inclusion complexes by absorption vibrational infrared spectroscopy, 1 H NMR spectroscopy, spectroscopy of absorption UV and differential thermal analysis (DTA)