A Terapia Fotodinâmica (TFD) é uma modalidade de tratamento de câncer relativamente nova e promissora. Baseia-se na utilização de uma substância fotossensibilizante e luz para provocar um dano seletivo ao tecido alvo, sendo que a seletividade ao órgão/tecido deve ser reconhecida como uma das vantagens no tratamento do câncer. Atualmente, o desenvolvimento de sistemas de liberação e promotores de absorção visando a otimização da liberação tópica de fotossensibilizadores, apresenta-se como um promissor e inexplorado campo de pesquisa na TFD do câncer de pele. Sistemas de liberação compostos por monoleína, um lipídeo polar biocompatível, e água são capazes de aumentar a permeação de fármacos na pele, além de serem capazes de controlar a liberação dos mesmos. No presente estudo foram desenvolvidas e caracterizadas nanodispersões de cristais líquidos como sistemas de liberação para os fotossensibilizadores Protoporfirina IX (PpIX) e Ftalocianinas de Zinco (ZnPc) e Cloro Alumínio (ClAlPc), objetivando otimizar a penetração cutânea destes na epiderme. As nanodispersões foram avaliadas em relação a sua eficiência de encapsulação, estabilidade física e química dos fotosensibilizadores veiculados, bem como a permeação e retenção cutânea in vitro e in vivo por microscopia de fluorescência. Estudos de pré-tratamento foram realizados, objetivando-se verificar o efeito promotor de absorção cutânea das nanodispersões desenvolvidas. Os experimentos de eficiência de encapsulação e estabilidade mostraram que as nanodispersões são um sistema de liberação adequado a aplicação tópica de fotosensibilizadores. Os experimentos in vitro mostraram que as nanodispersões aumentaram a penetração cutânea da PpIX e ClAlPc no estrato córneo em, respectivamente, 3,4 e 11,7 vezes, quando comparadas a formulação controle. Na epiderme mais derme sem estrato córneo, os aumentos promovidos pelas nanodispersões foram de 6,5 e 9,7 vezes para a PpIX e ClAlPc. No experimento in vivo as nanodispersões aumentaram a penetração cutânea da PpIX e ClAlPc no estrato córneo em, respectivamente, 13,7 e 7,0 vezes, quando comparadas ao controle, sendo que na epiderme mais derme sem estrato córneo somente as nanodispersões foram capazes de promover a penetração cutânea destes fotossensibilizadores nestas camadas da pele. A visualização da penetração cutânea dos fotosensibilizadores por microscopia de florescência confirmou os resultados obtidos nos experimentos in vivo de que as nanodispersões foram superiores ao controle em aumentar a penetração cutânea da PpIX e ClAlPc em camadas mais profundas da pele. Os resultados obtidos mostraram que as nanodispersões desenvolvidas são sistemas de liberação promissores para a PpIX e ClAlPc no tratamento do câncer de pele na TFD uma vez que aumentaram in vitro e in vivo a penetração cutânea destes na epiderme. / Photodynamic therapy (PDT) is a relatively new and promising cancer treatment modality that involves the administration of a photosensitizing drug and its subsequent activation by light to produce activated oxygen species that selectively destroy target cells. Recently, PDT to treat skin cancer is focused on the development of drug delivery systems and penetration enhancers that aim to optimize the topical release of photosensitizers. Drug delivery systems based on monoolein, a biocompatible polar lipid, and water are able to enhance the cutaneous penetration of drugs and control their release. Liquid crystal nanodispersions were developed and characterized in this project as delivery systems for the photosensitizers Protoporphyrin IX (PpIX) and Zinc and Chloroaluminum phthalocyanines (ZnPc and ClAlPc), aiming to increase their topical penetration in the epidermis. The physical stability of the nanodispersions, their encapsulation efficiency and the chemical stability of the photosensitizers incorporated were tested. In vitro and in vivo skin penetration tests were performed to verify the efficacy of the nanodispersions in enhancing the topical delivery of the photosensitizers. In vitro pre-treatment tests were conducted to determine if the nanodispersions are able to increase the skin penetration of the photosensitizers by a penetration enhancing effect. Stability and encapsulation efficiency tests showed that nanodispersions are an adequate topical delivery system for photosensitizers. In vitro experiments showed increased PpIX and ClAlPc penetration in the stratum corneum, respectively, of 6.5- and 9.7-fold for the nanodispersions compared to the control. In the epidermis with dermis, without stratum corneum, the increase promoted by the nanodispersions for PpIX and ClAlPc were, respectively, of 6.5- and 9.7-fold. Experimental retention in vivo confirmed that when the nanodispersions were used as carrier, PpIX and ClAlPc concentrations in the stratum corneum were about 13.7- and 7.0-fold higher, respectively, than control. In the epidermis with dermis, without stratum corneum, only the nanodispersions were able to promote the skin penetration of these photosensitizers. Visualization of PpIX and ClAlPc skin penetration by fluorescence microscopy confirmed that the nanodispersions increased the skin penetration of these photosensitizers in deeper skin layers. The results showed that the nanodispersions are promising topical delivery systems in the PDT of skin cancer once they increased in vitro and in vivo the topical penetration of PpIX and ClAlPc in the epidermis.

Atualmente, decorrente da cultura estética onde há o culto aos corpos esbeltos com aparência saudável e pele lisa, macia e viçosa, a hidrolipodistrofia ginóide, conhecida como celulite, tem sido um dos desafios para os dermatologistas e cirurgiões plásticos. Assim, temse testado diferentes formas de tratamentos entre as quais estão aplicações de cremes à base de xantinas visando a atenuação dos sintomas. O conhecimento das propriedades físicoquímicas de tais formulações é essencial para otimizar as condições de produção e liberação do ativo na pele, além de prover elegância cosmética do produto desenvolvido. Os objetivos desse trabalho foram obter e avaliar a estabilidade de emulsões O/A contendo fase líquida cristalina, adicionada de cafeína, para aplicação no tratamento da hidrolipodistrofia ginóide, bem como avaliar o perfil de liberação da substância ativa in vitro com intuito de determinar sua disponibilidade. A emulsão O/A contendo como fase oleosa, óleos vegetais naturais (óleo de urucum, de café e de melaleuca) foi desenvolvida através da utilização do Sistema Equilíbrio Hidrófilo- Lipófilo (EHL). Utilizando os tensoativos não-iônicos Ceteareth 5 e Steareth 2 nas concentrações de 10,0 e 15,0% foi possível obter fases líquidas cristalinas lamelares. A adição de cafeína a 1,0% foi conseguida em emulsão contendo 15,0% da mistura de tensoativos e com auxílio na solubilização através do uso de benzoato de sódio na mesma concentração (1,0%). As emulsões foram consideradas estáveis segundo as condições experimentais e parâmetros analisados. O perfil de liberação da substância ativa apresentou fase inicial de liberação mais rápida seguida de outra mais lenta. A eletroforese capilar mostrou-se ferramenta mais adequada para quantificação do ativo. Os resultados sugerem que os cristais líquidos lamelares estejam atuando provavelmente como veículo de liberação lenta. / Nowadays, due to aesthetic culture that there is the cult to slim body with health appearance and smooth, vigorous skin, the gynoid hydrolipodystrophy, known as cellulite, has been one of the challenges for dermatologists and plastic surgeons. Thus, different kinds of treatments have been tested, and among them, the application of xantines-based creams in order to attenuate the symptoms. The knowledge of the physicochemical properties of such formulations is essential to optimize the production conditions and active skin delivery, besides promoting cosmetic elegance of the developed product. The aims of this research were to attain and to evaluate the stability of O/W emulsions containing liquid crystalline phase, with the addition of caffeine, to be used on the gynoid hydrolipodystrophy treatment, as well as evaluate the release profile of the active in vitro in order to determine its availability. The O/W emulsion containing natural vegetable oils (annatto oil, coffee oil and tea tree oil) as oily phase was developed through the utilization of Hydrophilic Lipophilic Balance System (HLB). When using the non-ionic surfactants Ceteareth 5 and Steareth 2 in the 10.0 and 15.0% concentrations it was possible to obtain lamellar liquid crystalline phases. The addition of caffeine 1.0% was attained in emulsion containing 15.0% of the surfactant mixture and its solubility was improved through the sodium benzoate use in the same concentration. The emulsions were considered stable according to the experimental conditions and evaluated parameters. The release profile of the active agent presented a faster initial phase followed by a slower one. The capillary electrophoresis showed a more suitable tool to quantify the active. The results suggest that the lamellar liquid crystals are probably acting as slow delivery vehicle.

Emulsões são sistemas dispersos constituídos de pelo menos duas fases líquidas imiscíveis e um agente emulsificante para estabilização das mesmas. a fase dispersa destesw sistemas é conhecida como fase interna e o meio dispersante como fase externa, porém, são sistemas termodinamicamente instáveis. A presença de cirstais líquidos aumenta a estabilidade destas dispersões e além de alterar a viscosidade. São capazes de promover o encapsulamento de ativos, permitindo liberação sustentada, bem como a proteção dos fármacos foto- e termosensíveis. O óleo de girassol é uma interessante fase oleosa em uma emulsão, pois possui proprie3dades cicatrizantes devido à alta concentração de ácido linoléico e propriedades antioxidantes devido à presença de polifenóis e vitamina E Possuemaplicações em diferentes áreas como: cosméticos, alimentos, veículos de medicamentos e outros. Assim, os objetivos deste estudo foram desenvolver emulsões estáveis contendo cristais líquidos a partir da mistura de óleo de girassol (Helianthus annus L.) e mineral (vaselina líquida), caracterizá-las e avaliar a influência de diferentes ésteres graxos na formação dos cristais líquidos. As formulações foram desenvolvidas utilizando o método de diagrama e pseudo-diagrama ternário, a partir dos quais foram selecionadas duas formulações que demonstraram se estáveis e apresentaram cristais líquidos durante todo o teste de estabilidade acelerada. As mesmas foram aditivadas com extrato glicólico de polifenois e ésteres graxos e permaneceram estáveis com cristal líquido. A caracterização reológica observou-se fluxo pseudo-plástico e tixotrópico, ideal para produtos farmacêuticos e cosméticos. O óleo de girassol apresentou atividade antioxidante mesmo quando aquecidos para o processo de emulsificação pelo método do radical DPPH·. As cadeias carbônicas dos ésteres graxos utilizados em produtos cosméticos podem influenciar na formação e manutenção dos cristais líquidos. Por meio dos testes in vivo observou-se que as formulações desenvolvidas promoveram aumento prolongado da hidratação da pele e não foram observados sinais de irritação cutânea. / Emulsions are dispersed systems consisting of at least two immiscible liquid phases and an emulsifying agent to stabilize them. The dispersed phase of these systems is known as the internal phase and the dispersing environ is the external phase, which are, however, thermodynamically unstable systems. The presence of liquid crystals increases the stability of these dispersions and also change the viscosity. They are able to promote the encapsulation of active, allowing sustained release as well as the protection of photo-and thermo-sensitive drugs. Sunflower oil is an interesting phase in an oily emulsion, because it has healing properties due to the high concentration of linoleic acid, and antioxidant properties due to the presence of polyphenols and vitamin E. They have applications in different areas such as cosmetics, food, medicines and other vehicles. The objectives of this study were to develop stable emulsions containing liquid crystals from a mixture of sunflower oil (Helianthus annus L.) and mineral (mineral oil), characterize them and evaluate the influence of different fatty esters in the formation of liquid crystals. The formulations were developed using the method of diagram and ternary pseudo-diagram, from which we selected two formulations that have been demonstrated stable and presented as liquid crystals throughout the accelerated stability test. They were doped with polyphenols glycolic extracts and acid esters, and have been kept stable with liquid crystal. At the rheological characterization was observed pseudo-plastic flow and thixotropic, ideal for pharmaceuticals and cosmetics. Sunflower oil showed antioxidant activity even when heated to the emulsification process by the radical DPPHo method. The carbon chains of fatty esters used in cosmetics can influence the formation and maintenance of liquid crystals. In vivo tests showed that the formulations developed promoted prolonged increase in skin hydration and were not seen signs of skin irritation.

Este trabalho visou o estudo da resposta óptica não-linear de cristais líquidos liotrópicos nas fases isotrópicas e nemática calamítica e nas vizinhanças das transições de fase nemática calamítica isotrópica e nemática calamítica nemática biaxial. Para este estudo foi utilizada, fundamentalmente, a técnica de varredura Z. Os resultados obtidos indicam que o efeito não-linear em cristais líquidos liotrópicos esta ligado à presença de micelas na mistura e que a anisometria de micela tem influencia na resposta observada. Foi observado ainda que a presença de ferrofluido na mistura, mesmo em pequenas quantidades, causa um grande aumento na absorção óptica da amostra e consequentemente da resposta não-linear. O comportamento do índice de refração não-linear (n IND.2) em função da temperatura nas vizinhanças da transição da fase nemática calamítica para nemática biaxial apresenta um crescimento expressivo de (n IND.2). Nas vizinhanças da transição nemática calamítica para isotrópica esse efeito não foi observado. / This work has been focused on the study of the optical nonlinear response of lyotropic liquid crystals in the isotropic and nematic calamitic phases and in the neighborhood of the nematic calamitic isotropic and nematic calamitic nematic biaxial phase transitions. The basic technique we used is Z-scan. The results obtained indicated that the nonlinear effect in lyotropic liquid crystals is related to the presence of micelles in the mixture and the micelle anisotropy has influence on the observed response. Is has also been observed that the presence of ferrofluid in the mixture, even in small quantities, causes a large raise in the sample optical absorption and consequently in the nonlinear response. The behavior of the nonlinear refractive index (n IND.2) as function of temperature in the neighborhood of the nematic calamitic to nematic biaxial phase transition shows as expressive n IND.2 raise. This behavior has not been observed in the neighborhood of the nematic calamitic to isotropic phase transition.

Esta pesquisa mostrou a viabilidade técnica da utilização de células de cristais líquidos nemáticos (CLNs) como elementos sensores eletro-ópticos de tensões elétricas eficazes (RMS). Duas foram as filosofias abordadas na concepção desses sensores: a modulação em amplitude da intensidade da luz polariza atuando em células transmissivas e a tensão de Freedericksz atuando em células reflexivas. Os sensores baseados na primeira filosofia foram denominados, nesta pesquisa, de sensores de escala de cinza (EC) e os segundos de sensores de gráfico de barras (GB). O sensor EC foi desenvolvido para aplicações em altas tensões. Este sensor é constituído por um divisor de tensão capacitivo, onde o braço de baixa tensão é composto por uma célula de cristal nemático torcida (CLNT). O sensor EC alia as vantagens dos tradicionais sistemas eletro-ópticos, tais como a imunidade às interferências eletromagnéticas (IEM); o alto isolamento elétrico proporcionado pela fibra óptica; com as vantagens de ser um sistema com um simples aparato óptico, então indutivo. O sensor GB mostrou-se mais versátil que o sensor EC. Neste sensor o braço de alta tensão do divisor de tensão capacitivo foi confeccionado na própria célula. Além disso, o sensor GB é menos sensível a influências térmicas, sendo neste caso mais indicado para aplicações de campo. Além das vantagens citadas acima, os sensores desenvolvidos apresentam as características de possuírem baixo custo, facilidade de instalação, versatilidade e empregarem tecnologia nacional. Também neste trabalho, foram estudados e determinados modelo físicos e elétricos que melhor representam o comportamento das células de CLNs. Os modelos físicos permitiram expandir o conhecimento sobre o comportamento de dispersão dielétrica presente nestes materiais devido ao movimento de impurezas iônicas; ao movimento molecular, e ao acúmulo de cargas espaciais nas interfaces entre as camadas de alinhamento e o cristal líquido, e também, auxiliaram na compreensão dos parâmetros físicos que influenciam no comportamento anisotrópico da permissividade dielétrica e da condutividade elétrica dos CLNs. Os modelos elétricos, além de auxiliarem na compreensão dos mecanismos físicos auxiliando com isso a proposição de modelos fenomenológicos, também mostraram-se uma poderosa ferramenta a ser aplicada na otimização de processos de fabricação e no desenvolvimento de dispositivos utilizados na confecção de mostradores de informação (LCDs). Estes modelos elétricos foram testados e utilizados em programas computacionais dedicados à simulação de circuitos elétricos, e puderam auxiliar sobremaneira no desenvolvimento do sensor GB. / In this research the technical viability of the usage of nematic liquid crystal (NLC) cells as sensor elements of effective electric voltage (RMS) is presented. Two approaches were adopted for the conception of these sensors: the modulation in width of the intensity of the polarized light acting in transmissive cells and the voltage of Freedericksz acting in reflexive cells. The sensors based on the first approach were termed grayscale sensors and the second were bargraph sensors. A grayscale sensor was developed for applications in high voltage. This sensor is constituted by a capacitor voltage divider, where the low voltage arm is composed of a cell of twisted nematic liquid crystal (TNLC). The grayscale sensor combines the advantages of traditional electro-optical systems, such as immunity to the electro-magnetic-interference (EMI) and the high electric insulation provided by the optical fiber; associated to characteristics of being a simple optical apparatus and a non-inductive system. The bargraph sensor has shown to be more versatile than the grayscale sensor. In this bargraph sensor the high voltage arm of the capacitor voltage divider was built in the CLNT cell itself, facilitating its use in both high and low voltages. Besides, the bargraph sensor is less sensitive to thermal influences, being in this case more suitable to field applications. In addition to the advantages mentioned above, both sensors developed showed characteristics of low cost, installation easiness, versatility and indigenous technology. Due to the need of establishing parameters for the development of the electric voltage sensor, also in this research, physical and electric models that best represent the behavior of NLC cells were obtained. The physical models allowed expanding the knowledge about the behavior of dielectric dispersion present in these materials due to the movement of ionic impurities, molecular movement, and the accumulation of space charge in the interfaces between the alignment layers and the liquid crystal. These models have also contributed to the understanding of the physical parameters that influence the anisotropic behavior of both dielectric permittivity and electric conductivity of NLCs. Besides, the electric models helped in the understanding of the physical mechanisms aiding in the proposition of phenomenological models. They have also proved to be a powerful tool to be applied in the optimization of production processes, as well as in the development of devices used in liquid crystal displays (LCDs). These electric models were tested and used in software for the simulation of electric circuits and could aid greatly in the development of bargraph sensors.

Orientador: Marlus Chorilli / Coorientador: Giovana Maria Fioravanti Calixto / Banca: Anderson Orzari Ribeiro / Banca: Denise Madalena Palomarim Spolidorio / Resumo: A candidíase vulvovaginal (CVV) é uma doença causada por espécies do gênero Candida spp. no trato genital inferior feminino que afeta um grande número de mulheres em todo mundo. Porém o uso sistêmico de fármacos causa muitas reações adversas e as formulações tópicas possuem um baixo tempo de retenção na mucosa vaginal devido à diluição dos sistemas na cavidade vaginal. Esse estudo propõe uma terapia antifúngica alternativa empregando sistemas precursores de cristais líquidos mucoadesivos (SPCLM) para a liberação de hipericina (HIP), um potente fotossensibilizador isolado de plantas do gênero Hipericum com e sem o emprego da terapia fotodinâmica (TFD). O sistema visa aumentar o tempo de permanência da formulação, bem como reduzir o número de aplicações e a quantidade de fármaco empregada. O emprego da TFD, por sua vez, se faz como uma forma de diminuir a resistência pelos microrganismos. Observou-se a formação de sistemas isotrópicos no sistema constituído por 30% da fase oleosa constituída por ácido oleico e colesterol na razão de 7:1, 40% de Procetyl AWS como tensoativo e 30% de uma dispersão de poloxamer à 16% empregando as técnicas de microscopia de luz polarizada e espalhamento de raios-X a baixo ângulo. Após a introdução de três diferentes concentrações de fluido vaginal simulado FVS (30, 50 e 100%), as formulações resultantes passaram a apresentar anisotropia e picos característicos de fase lamelar. Análises das propriedades mecânicas, reológicas e mucoadesivas das form... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Vulvovaginal candidosis (VVC) is a disease induced by Candida strains in the female genital tract that affects a great number of women worldwide. However, systemic drugs cause many adverse reactions. Also, currently employed topical dosage forms present low retention times due to their dilution in vaginal fluids. This study proposes an alternative antifungal therapy through the development of liquid crystalline precursor systems (LCPS) for hypericin release, a potent photosensitizer isolated from Hipericum plants with and without photodynamic inactivation (PDI). The developed system aims to increase the residence time of the formulations, as well as decrease the number of applications and the amount of drug. Photodynamic therapy was used to reduce microorganism resistance. Polarized light microscopy and Small-Angle X-Ray Scattering confirmed the formation of an isotropic system composed of 30% of oil phase containing oleic acid and cholesterol in (ratio of 7:1). After addition of three different concentrations of simulated vaginal fluid -SVF (30, 50 and 100%), the resultant formulations presented anisotropy and characteristic peaks of lamellar phases. Mechanical, rheological and mucoadhesive assays indicated the formation of long-range ordering systems as the amount of SVF increased. Drug validation assays indicated that the method is aceptable for hypericin quantification according to regulatory agencies. In vitro drug release assays exhibited a sustained release profile pro... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Dès sa découverte, le graphène oxydé (GO), le plus accessible des précurseurs du graphène, a été largement utilisé pour des applications en science et technologie. La motivation de ce travail est d'étudier, d'un point de vue fondamental, le couplage entre des bicouches amphiphiles auto-associées (lesquelles peuvent être vues comme une matrice anisotrope formée d'objets bidimensionnels) et un objet lui-même bidimensionnel, en l'occurrence le feuillet de graphène oxydé, quand ils sont dispersés dans un solvant commun. La compétition entre les élasticités intrinsèques des bicouches et des feuillets de GO, ainsi que les interactions directes bicouche-bicouche, bicouche-GO et GO-GO, permet d'envisager un riche polymorphisme en fonction de la composition du système. Après avoir développé une procédure destinée à contrôler, dans une gamme étendue de teneur en GO, le système binaire GO-eau, le domaine confiné des dispersions aqueuses de GO a été exploré et, par la suite, le diagramme de phases ternaire a été construit. Les systèmes obtenus ont été caractérisés par des techniques comme la microscopie optique et la diffusion du rayonnement (diffusion dynamique de la lumière et diffusion des rayons-X aux petits angles). Les propriétés élastiques et thermodynamiques ont été décrites par l'application de modèles initialement conçus pour les phases lamellaires à deux constituants et adaptés dans le cadre de cette étude. / Since the discovery of graphene oxide (GO), the most accessible of the precursors of graphene, this material has been widely studied for applications in science and technology. The motivation of this work is to study with a fundamental perspective the coupling between amphiphilic bilayers, which can be seen as an anisotropic matrix formed of two-dimensional objects, and another two-dimensional object, namely the graphene oxide sheet when they are dispersed in a common solvent. The competition between the intrinsic elasticities of the bilayers and GO sheets, as well as between direct bilayer-bilayer, bilayer-GO and GO-GO interactions allows us to envisage a rich polymorphism, depending on the composition of the system. Following the development of a dedicated procedure for controlling in an extended range of GO content the binary GO-water system, the confined domain of aqueous GO dispersions was first investigated, and the ternary phase diagram then constructed. The obtained systems have been characterised, using techniques such as optical microscopy, light and x-ray scattering. Elastic and thermodynamic properties have been described by applying, and adapting to the scope of this study, models for two-component lamellar stacks. / Desde sua descoberta, o grafeno oxidado (GO), o mais acessível dos precursores do grafeno,tem sido amplamente utilizado para aplicações na ciéncia e tecnologia. A motivação destetrabalho é de estudar, de um ponto de vista fundamental, o acoplamento entre bicamadas anfifílicas auto-organizadas (que podem ser vistas como uma matriz anisotrópica formada por objetos bidimensionais) e um objeto ele mesmo bidimensional, neste caso a folha de óxido de grafeno, quando estão dispersados em um solvente comum.A competição entre as elasticidades intrínsecas das bicamas e das folhas de GO, assimcomo as interaçãoes diretas bicamada-bicamada, bicamada-GO e GO-GO, permitem esperar um rico polimorfismo em função da composição do sistema. Seguindo o desenvolvimento de um procedimento destinado ao controle, em um intervalo extendido da quantidade de GO, o sistema binário GO-água, o domínio confinado de dispersões aquosas de GO foi explorado e, em seguida, o diagrama de fases ternário contruído.Os sistemas obtidos foram caracterizados por t_ecnicas como microscopia ótica, espalhamento dinâmico de luz e espalhamento de raios-x à baixos ângulos. As propriedadeselásticas e termodinâmicas foram descritas pela aplicação de modelos inicialmente concebidos para fases lamelares à dois constituintes e adaptados ao escopo deste estudo.

Com base em resultados de DSC, análise estrutural por difração de raios X e observações de textura, analisamos os efeitos da mistura do solvente apolar hexadecano com cristais líquidos formados pelas moléculas banana 1,3-fenilenobis[4-(4-tetradecilfeniliminometil)benzoato] (MB14) e 4-cloro-1,3-fenilenobis[4-(4-tetradecilfeniliminometil) benzoato] (MB14Cl). Propusemos um modelo estrutural para explicar as modificações causadas no arranjo molecular da fase B2 pelo acréscimo gradual do solvente. Observamos a diminuição da temperatura de transição entre esta fase e a fase isotrópica, porém a transição entre a fase B2 e a fase a temperaturas mais baixas não sofre alteração significativa. Para concentrações em massa de hexadecano de 45 % no MB14 e de 55 % no MB14Cl, a fase B2 já não é mais observada. Para o MB14Cl, resultados de difração de raios X revelaram que as moléculas de hexadecano penetram entre as camadas esméticas, aumentando a distância intercamada em torno de 3 Å. Acima de 5 % de concentração do solvente, o aumento da distância intercamada satura e ocorre segregação de fases em escala nanométrica. O comportamento da fase B2 sob a ação de um campo elétrico variável também foi analisado para o MB14 puro. Apresentamos um modelo para a linha de base do sinal de corrente de polarização, que leva em conta a não linearidade da condutividade para valores altos de campo aplicado, devido à movimentação iônica na amostra. Para o cálculo da viscosidade, consideramos a não linearidade da constante dielétrica com o campo aplicado, e adaptamos outro modelo, inicialmente utilizado para cristais líquidos ferroelétricos sob a ação de um campo quadrado, para o caso de um cristal líquido antiferroelétrico sob um campo triangular. Quanto aos dois tipos de arranjo molecular da fase B2, o arranjo homoquiral se mostrou bem mais estável que o racêmico, mesmo sob aplicação de campo triangular, quando este último é inicialmente favorecido. O arranjo racêmico se apresentou mais viscoso que o arranjo homoquiral, contrariando nossas previsões. / Based on DSC results, structural analysis by X-ray diffraction and texture observations, we observed the effects of mixing the nonpolar solvent hexadecane with the banana molecules liquid crystals ,3-phenilenebis[4-(4-tetradecilpheniliminometil)benzoate] (MB14) and 4-chloro-1,3-phenilenebis[4-(4-tetradecilpheniliminometil) benzoate] (MB14Cl). We propose a structural model to explain the changes in the molecular ordering of the B2 phase caused by the gradual increase of the solvent. We observed a decreasing of the transition temperature between B2 and isotropic phases, however the transition between B2 and lower temperature phases did not change significantly. For hexadecane concentrations above 45 wt% in MB14 and 55 wt% in MB14Cl, the B2 phase is no longer present. In MB14Cl, X-ray diffraction results showed that the hexadecane molecules penetrate between the smectic layers, increasing the interlayer spacing by about 3 Å. Above 5 wt% of solvent concentration, the increasing of the interlayer spacing saturates, and a phase segregation in nanometric scale occurs. The behavior of the B2 phase under variable electric field was also analysed for the pure MB14. We present a model for the baseline of the polarization current signal, which considers the non-linearity of the conductivity for high values of applied field, due to the presence of ions in the sample. In order to calculate the viscosity, we considered the non-linearity of the dielectric constant with the applied field, and adapted another model, initially used in ferroelectric liquid crystals under rectangular field, for the case of an antiferroelectric liquid crystal under triangular field. Concerning the two kind of molecular ordering in the B2 phase, the homoquiral ordering proved to be far more stable than the racemic, even under triangular field, when the latest is favored. Our measurements resulted in a racemic ordering more viscous than the homoquiral, going against our predictions.

A doença periodontal é uma patogenia que afeta as estruturas de suporte dos dentes com formação da bolsa periodontal, e caso não tratada, em estágios mais avançados o periodonto é destruído, ocasionando perda do dente. O tratamento concerne em duas etapas, à remoção mecânica do biofilme e cálculo dentário por raspagem e alisamento radicular e utilização de antimicrobianos. Ainda é comum a utilização de antimicrobiano de ação sistêmica, embora, tenha eficácia reduzida e frequentes efeitos adversos. Em face disto, justifica-se o desenvolvimento de sistemas de liberação sustentada de fármaco intrabolsa periodontal a fim de sanar os inconvenientes da terapia sistêmica. Contudo, aspectos como espaço anatomofisiológico e fluído gengival crevicular intrínsecos à bolsa, são limitações pertinentes durante o desenvolvimento. Portanto, este trabalho teve como objetivo desenvolver sistemas e formulações precursoras de fase líquido cristalina baseados em monolinoleato de glicerila (MLG) e cremophor (CREM) com gelificação in situ em fase líquido cristalina. Por meio de planejamento fatorial 32 foram obtidos 9 sistemas sem adição de fármaco e 9 formulações contendo metronidazol com diferentes razões de MLG/CREM e %H2O. Quando caracterizados por microscopia de luz polarizada e espalhamento de raios-X a baixo ângulo, os sistemas e formulações com menor razão MLG/CREM e conteúdos de água de 5, 10 e 15% apresentaram organização micelar isotrópica. Eles também apresentaram rápida erosão no ensaio de captação de água, inviabilizando sua transição para mesofase. Os sistemas e formulações com média e alta razão MLG/CREM e conteúdos de água de 5, 10 e 15% apresentaram coexistência de fases em transição líquido cristalina. Apresentaram rápida captação de água com transição para fase cúbica. Contudo, com exceção do sistema e formulação com alta razão MGL/CREM e 15% de água, os demais sistemas e formulações, apresentaram propriedades de fluxo ideais para fácil aplicação por seringa acoplada a agulha, e comportamento viscoelástico adequado para promover espalhabilidade e retenção no interior da bolsa. Os sistemas e formulações com média e alta razão de MLG/CREM apresentaram melhor mucoadesão. Dentre as formulações, apenas a com média razão de GML/CREM e 5% de água, apresentou perfil bi-modal de liberação mantendo concentrações de metronidazol acima do MIC por 6 dias, característica desejável para sistemas de liberação intrabolsa periodontal. Portanto, todos os resultados advogam a favor desta formulação como potencial candidata ao emprego clínico como sistema de liberação de fármaco intrabolsa periodontal. / Periodontal disease is a chronic infection that affects the structural supports of the tooth with periodontal pocket formation. If untreated, the periodontium may be destroyed, which can cause the tooth loss in the latest stages of the disease. The treatment for this infection comprises two stages, the mechanical removal of plaque and calculus by scaling and root planing and the use of antimicrobials. It is still common to use systemic antimicrobials, even though it has a reduced efficacy and frequent adverse effects. For the reason, justified the development of systems for sustained release of drug intra-pocket periodontal in order to solve the drawbacks of systemic therapy. The main limitations for the development of these systems are the anatomical and physiological aspects of the periodontal pocket, which includes the limited size and the depth area and the natural irrigate flow of the gingival crevice fluid (GCF). So, this study aimed to develop precursor liquid crystalline systems and formulations based on glyceryl monolinoleate (GML) and cremophor (CREM), with in situ gelation to liquid crystalline phases. Through a 32 factorial design 9 systems without drug and 9 formulations containing metronidazole were obtained. Different ratios of GML / CREM and water percentage were evaluated. When characterized by Small-Angle X-ray Scattering and Polarized Light Microscopy, lower ratio GML / CREM with 5, 10 and 15% H2O produce isotropic micellar organization. They also showed high erosion during water uptake, thus, precluding in situ crystalline transition. Medium and high ratio GML / CREM with 5, 10 and 15% H2O indicated the coexistence of regions in transition to the crystalline phase. They showed characteristic peaks of cubic phases, rapid water uptake, higher viscosity and increased mucoadhesion. Moreover, with the exception of the formulation containing high ratio and high water content, other systems and formulations with medium ratio GML / CREM and 5, 10, 15% of water and high ratio and 5 and 10% of water had flow properties ideal for easy application through needle fitted syringes, viscoelastic behavior appropriate to promote spreadability and might favor retention within the periodontal pocket. However, only the formulation with higher ratio and the lowest water content presented a bimodal release profile of metronidazole, maintaining concentrations above the MIC for 5 days, with the release of 100% of the drug added to the formulation. These are desirable features for delivery systems designed for periodontal pockets. Therefore, all results advocate in favor of the formulation with high ratio of GML / CREM and 5% of water as a potential candidate for clinical use as drug delivery system for the periodontal pocket.

No presente trabalho foram estudadas, inicialmente, distorções periódicas \"bend\" provocadas por campo magnético em amostra nemática calamítica da mistura: decilsulfato de sódio, decanol e água. Com base na teoria elástica continua, medidas do comprimento de onda das distorções periódicas permitiram obter a razão K IND. 9 / X IND. em função da temperatura, onde K IND. 9 é a constante elástica de \"bend\" e X IND. a anisotropia de susceptibilidade diamagnética. Em seguida, amostras nemáticas foram dopadas com ferrofluído em diferentes concentrações, o que possibilitou, através da comparação entre os resultados (com e sem o \"doping\"), determinar K IND. 9 e X IND. , respectivamente. Num segundo momento, a mesofase nemática calamítica obtida da mistura liotrópica de laurato de potássio, decanol e água, é submetida a gradiente térmico vertical em configuração planar. Uma nova instabilidade térmica foi observada envidenciando uma estrutura de rolos com os seus eixos perpendiculares à configuração inicial do diretor. O comprimento de onda da instabilidade tem valores em torno de 10 vezes menores que a espessura da amostra. A instabilidade, cujo processo de formação e relaxação é estudado, aparece com a diminuição do gradiente térmico próximo à transição de fase nemático-isotrópica. Considerando-se estes fatos, sugere-se um mecanismo em função da variação das dimensões dos objetos micelares com a temperatura. / In this work were primarily studied the periodic distortions \"bend\" provoked by magnetic field on calamitic nematic sample of the mixture: sodium decylsulfate, decanol and water. Based on the continuum elastic theory, measures of the wave lenght of periodic distortions permitted to obtain the ratio K9 /X in function of the temperature, where k9 is the elastic constant of \"bend\" and x the anisotropic of diamagnetic susceptibility. Afterwards, nematic samples were doped with ferrofluid in different concentrations, which made possible, through a comparison between the results (with and without the \"doping\"), to determine x and K9 respectively. In a second moment, the calamitic nematic mesophase obtained from the liotropic mixture of potassium laurate, decanol and water is submitted to a vertical thermic gradient in plane configuration. A new thermic instability was observed showing evidences of a roll structure with its perpendicular axis to the initial configuration of the director. The lenght of the instability wave has values around ten times smaller than the thickness of the sample. The instability, whose process of formation with the decrease of the thermic gradient next to the transition of isotropic-nematic phase. Considering these facts, we would suggest a mechanism related to the variation of the micelar objects dimensions in function of the temperature.