Os carboidratos são componentes essenciais de muitos produtos naturais de grande importância medicinal. As porções carboidrato podem aumentar a solubilidade em água de drogas, diminuir a toxicidade e/ou contribuir para a bioatividade dos produtos naturais. A síntese de C-glicosídeos, a partir de D-glicose, é de grande interesse porque estes são úteis como blocos de construção para a síntese de vários tipos de moléculas com grande potencial de utilização em princípios ativos para tratamento de câncer, diabetes, HIV, como antivirais, entre outros. Os C-glicosídeos são essencialmente inertes à degradação porque o centro anomérico natural (um O- ou N-acetal instável) foi transformado hidroliticamente em ligação éter. Como resultado, uma atenção significativa tem sido dedicada para o desenvolvimento de novas vias sintéticas. A reação de Knoevenagel, descrita há mais de um século, consiste na condensação de aldeídos com moléculas contendo metileno ativo, tais como o ácido malônico ou o seu éster e dicetonas. Embora consista de uma desidratação, surpreendentemente, a reação é favorecida em meio aquoso, em alguns casos. A condensação de carboidratos desprotegidos com dicetonas tem atraído crescente interesse com a crescente cobrança da sociedade por tecnologias mais limpas (verdes). Nesse sentido, baseando-se no conceito de Química Verde e seus Doze princípios, buscou-se a redução ou troca de solventes orgânicos por outros mais verdes, adaptação dos sistemas de reação para operação em temperaturas mais brandas e substituição de matérias-primas por outras mais verdes. O objetivo principal consistiu na preparação da cetona-?-C-glicosídeo (CG) e seus derivados, a partir da D-glicose, com potencial aplicação como intermediários de fármacos. Nesse trabalho, foram preparados derivados do CG e da D-glicose: CG peracetilado, D-glicose peracetilada, CG perbenzoilado, D-glicose perbenzoilada, CG peracetilado clorado, CGAr1 ((E)-4-(4-metoxifenil)-1-(3,4,5-trihidroxi-6- (hidroximetil)-tetrahidro-2H-piran-2-il)but-3-en-2-ona), CGAr1 peracetilado e CGAr1 peracetilado bromado. O CG foi preparado em meio aquoso ou em EtOH-água 4:1, pH alcalino (35-80%). O CG peracetilado (2,3,4,6-tetracetil-1-C-(?-D-glicopiranosil)propan-2-ona) e a Dglicose peracetilada (1,2,3,4,6-pentacetil-1-C-(?-D-glicopiranosil)) foram preparados (71 e 77,5%) usando quatro metodologias: duas usando AcONa/Ac2O a 50-90 °C, uma com AcONa/py/DMAP a t.a. e uma com I2/Ac2O a 28 °C. O CG perbenzoilado (2,3,4,6-tetrabenzoil- 1-C-(?-D-glicopiranosil)propan-2-ona) e a D-glicose perbenzoilada (1,2,3,4,6-pentabenzoil-1-C- (?-D-glicopiranosil) foram preparados (31 e 83%), respectivamente, usando sete metodologias: duas em solução de NaOH a t.a., quatro com py e DCM e/ou tolueno como solvente a 65 °C, uma com py/DCM a 5 °C. O CG peracetilado clorado (2-(acetoximetil)-6-(3-cloro-2- oxopropil)tetrahidro-2H-piran-3,4,5-triil triacetato) foi preparado (19,6%) usando NH4Cl/oxone em MeOH sob refluxo. O CGAr1 foi preparado a partir do CG bruto com p-anisaldeído, L-prolina e TEA em MeOH a t.a (33,5%). O CGAr1 peracetilado ((E)-2-(acetoximetil)-6-(4-(4-metoxifenil)- 2-oxobut-3-en-1-il)-tetrahidro-2H-piran-3,4,5-triil triacetato) foi preparado (54%) usando três metodologias: Ac2O/AcONa a 50 °C, I2/Ac2O a 28 e a 50°C. O CGAr1 peracetilado bromado foi preparado (78%) usando Br2/CCl4 a t.a. / Carbohydrates are essential components of many natural products of great medicinal importance. The carbohydrate portions may increase the water solubility of drugs, decrease toxicity and/or contribute to the bioactivity of the natural products. The synthesis of Cglycosides, from D-glucose, is of great interest because they are useful as building blocks for the synthesis of various types of molecules with great potential as active principles for the treatment of cancer, diabetes, HIV, as antivirals, among others. C-glycosides are essentially inert to degradation because their natural anomeric center (an unstable O- or N-acetal) has been hydrolytically transformed into an ether linkage. Thus, significant attention has been devoted to the development of new synthetic routes. The Knoevenagel reaction, described over a century ago, consists of the condensation of aldehydes with molecules containing active methylene, such as malonic acid or its ester and diketones. Although it consists of a dehydration, surprisingly, the reaction is favored in aqueous medium in some cases. The condensation of unprotected carbohydrates with diketones has attracted increasing interest with the growing society\'s demand for cleaner (green) technologies. Based on the concept of Green Chemistry and its Twelve Principles, the aim was to reduce or substitute organic solventes for greener ones, adapt reaction systems to operate at milder temperatures and substitute raw materials for greener ones. The main goal was to prepare ketone-?-C-glucoside (CG) and its derivatives, from D-glucose, with potential application as drug intermediates. In this work, CG and D-glucose derivatives were prepared: peracetylated CG, peracetylated D-glucose, perbenzoylated CG, perbenzoylated D-glucose, chlorinated peracetylated CG, CGAr1 ((E)-4-(4- methoxyphenyl)-1-(3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)-tetrahydro-2H-pyran-2-yl)but-3-en-2- one), peracetylated CGAr1 and brominated peracetylated CGAr1. CG was prepared (35-80%) in water or EtOH-water (4:1), alkaline pH. Peracetylated CG (2,3,4,6-tetraacetyl-1-C-(?-Dglucopyranosyl) propan-2-one) and peracetylated D-glucose (1,2,3,4,6-pentacetyl-1-C-(?-Dglucopyranosyl)) were prepared (71 and 77,5%), using four methodologies: two using AcONa/ Ac2O at 50-90 °C, one with AcONa/py/DMAP at rt and one with I2/Ac2O at 28 °C. The perbenzoylated CG (2,3,4,6-tetrabenzoyl-1-C-(?-D-glucopyranosyl)propan-2-one) and perbenzoylated D-glucose (1,2,3,4,6-pentabenzoyl-1-C-(?-D-glucopyranosyl) were prepared (31 and 83%) using seven methodologies: two in NaOH aqueous solution, four with py and DCM and/or toluene as solvent at 65 °C. Chlorinated peracetylated CG (2-(acetoxymethyl)-6-(3- chloro-2-oxopropyl)tetrahydro-2H-pyran-3,4,5-triyl triacetate) was prepared (19,6%) using NH4Cl/oxone in MeOH under reflux. CGAr1 was prepared from crude CG with p-anisaldehyde, L-proline and TEA in MeOH at rt (33,5%). The peracetylated CGAr1 ((E)-2-(acetoxymethyl)-6- (4-(4-methoxyphenyl)-2-oxobut-3-en-1-yl)-tetrahydro-2H-pyran-3,4,5-triyl triacetate) was prepared (54%) using three methodologies: Ac2O/AcONa at 50 °C, I2/Ac2O at 28 and at 50 °C. Brominated peracetylated CGAr1 was prepared (78%) using Br2/CCl4 at rt.

Introdução: A lesão da medula espinhal é uma entidade clínica grave e extremamente incapacitante. Muitos esforços estão sendo realizados para melhorar a resposta neurológica ao trauma da medula espinhal. Dentre eles, destacamos o uso de agentes farmacológicos, a descompressão e estabilização cirúrgica precoces e a hipotermia. A hipotermia pode ser induzida de forma sistêmica ou local. Várias complicações, como arritmias cardíacas, coagulopatias e infecções, foram associadas ao uso sistêmico da hipotermia. Porém, sua aplicação local demanda a necessidade de intervenção cirúrgica de emergência e manejo pós-operatório complicado. Objetivo: Avaliar o efeito neuroprotetor da hipotermia epidural em ratos. Material e método: Foram arrolados 30 ratos Wistar pesando entre 320-360 g e divididos aleatoriamente em dois grupos: o grupo da hipotermia epidural e o grupo controle, com 15 ratos cada. Uma contusão medular produzida por queda padronizada de peso de 10 g, a 25 mm de altura, usando o New York University (NYU) Impactor, foi realizada após a laminectomia em T9-10 em todos os ratos. Os ratos do grupo da hipotermia foram submetidos ao resfriamento a 9-10 °C por um período de 20 minutos, logo após a contusão medular. Os grupos foram analisados durante seis semanas quanto à função motora utilizando-se a escala BBB e o teste do plano inclinado. Ao final da sexta semana, foi realizado ainda o exame de potencial evocado motor dos ratos, cujos resultados foram comparados entre os dois grupos. Resultados: A avaliação da função motora através da aplicação da pontuação da escala BBB ao longo das seis semanas não evidenciou diferenças estatisticamente significantes entre os dois grupos. Não encontramos diferenças estatísticas na avaliação motora através da pontuação do teste do plano inclinado ao longo das seis semanas do estudo. Os valores de latência e amplitude do potencial evocado motor não mostraram diferenças estatísticas significantes entre os grupos ao final da última semana do estudo. Conclusão: A hipotermia não apresentou efeito neuroprotetor quando aplicada no sítio da lesão, logo após a contusão medular, no espaço epidural de ratos Wistar / Introduction: Spinal cord injury (SCI) is a critical and extremely disabling clinical condition. Considerable effort has been made to improve the neurological response to the spinal cord lesion. We must highlight pharmacological agents, early surgical decompression and stabilization and hypothermia. Therapeutic hypothermia can be achieved systemically or locally. Many complications have been associated to the systemic hypothermia, such as cardiac arrhythmias, coagulopathies and infection. However, local application demands surgical intervention and difficult post operative care. Objetive: To evaluate the neuroprotective effect of epidural hypothermia in rats. Methods: Wistar rats (n = 30; weighting 320-360 g) were randomized in two groups: the hypothermia and the control group, with 15 rats in each. A spinal cord lesion was produced by the standardized drop of a 10 g-weight from a height of 2,5 cm, using the New York University Impactor, after the laminectomy at the T9-10 level. Rats of the hypothermia group underwent epidural hypothermia for 20 minutes immediately after spinal cord injury. Motor function was assessed during six weeks using the BBB motor scores and inclined plane test. At the end of the last week, neurologic status was monitored by the motor evoked potential exam and the results were compared between the two groups. Results: Analysis of the BBB scores during the six-weeks period did not show any statistically significant difference between the two groups. We did not find any significant difference between the groups in the scores of the inclined plane test during the six-weeks period. Latency and amplitude values of the motor evoked potential exam did not show any statistically significant difference between the two groups at the end of the study. Conclusion: Hypothermia did not produce any neuroprotective effect when applied immediately after spinal cord contusion, at the injury level and in epidural space of Wistar rats

O Zika vírus (ZIKV) é um flavivírus transmitido pelo mosquito Aedes aegypti e que se espalhou rapidamente pelas Américas, causando uma epidemia no Brasil em 2015 . Um número crescente nos casos de infecções veio acompanhado de um aumento no número de fetos e bebês nascidos com microcefalia, levando a um chamado de emergência mundial de saúde. Históricamente, o ZIKV não havia causado infecções de destaque em humanos e a reermegência dessa ameça viral associada à defeitos do nascimento foi logo relacionada à evolução e consequente distinção entre os genótipos virais, o original Zika africano e seu descendente Zika asiático, que chegou ao Brasil. A hipótese da cepa brasileira do ZIKV ser a causadora de microcefalia e de outros defeitos do nascimento ganhou mais respaldo após a identificação do vírus em amostras de tecido cerebral e líquido amniótico de fetos. Posteriormente, a associação direta entre microcefalia e a síndrome congênita com o ZIKV foi confirmada por meio da aplicação de modelos biológicos experimentais que se revelaram susceptíveis à infecção viral, como células do sistema nervoso central em sistemas 2D e 3D in vitro e camundongos prenhês. Esse trabalho teve como objetivo investigar a infecção da cepa brasileira do ZIKV (ZIKVBR) em diferentes células humanas neurais in vitro diferenciadas a partir de células-tronco pluripotentes induzidas, além de criar uma plataforma para teste de fármacos in vitro contra o vírus. Nossos resultados comprovaram a susceptibilidade e permissividade celular à infecção do ZIKVBR em células neuronais e, em especial, progenitoras neurais, causando morte celular por apoptose. Além disto, quando células progenitoras neurais foram cultivadas em suspensão, formando neuroesferas, o ZIKVBR foi capaz de causar uma redução na população de células, gerando uma anormalidade morfológica semelhante à microcefalia. Além do mais, quando células progenitoras neurais infectadas com ZIKVBR foram diferenciadas em neurônios maduros, a análise da sinaptogênese revelou que esses neurônios apresentavam uma menor densidade de puncta sináptica, indicando um comprometimento no funcionamento das sinapses que pode estar contribuindo para os problemas associados com a síndrome congênita do ZIKV. Por fim, o tratamento dessas células com a droga Sofosbuvir, um inibidor de RNA polimerase dependente de RNA aprovado para uso clínico, foi capaz de resgatar NPCs e neurônios apoptóticos. Em suma, nossos dados indicam que o ZIKVBR infecta preferencialmente células progenitoras neurais, replicando-se eficientemente e causando morte por apoptose nessas células e neurônios maduros diferenciados de células progenitoras neurais infectadas apresentam uma menor desidade de puncta sináptica. Finalmente, a reutilização de compostos farmacêuticos já aprovados para uso clínico pode acelerar o tratamento para indivíduos infectados pelo ZIKV onde a prevenção já não é mais opção, como no caso de mulheres grávidas. / Zika virus (ZIKV) is a mosquito-borne flavivirus transmitted by Aedes aegypti that has rapidly spread through the Americas, causing a widespread epidemic in Brazil in 2015. A increasing number of infection cases was followed by a rise in the number of fetuses and babies born with microcephaly, leading to a global health emergency call. Up to then, ZIKV had not caused meaningful infections in humans and the reemergency of this viral threat associated with birth defects was soon related to viral genotype mutations and its consequent distinction from the original african Zika strain to its descendent asian Zika strain, which reached Brazil. The hypotesis of the brazilian ZIKV strain being responsible for microcephaly and other birth defects gained support after the isolation and identification of the virus in samples of cerebral tissue and amniotic fluid of fetuses. Subsequently, the direct association between microcephaly and congenital syndrome with ZIKV was confirmed through the application of biologic experimental models which proved susceptible to viral infection, as for cells from the central nervous system cultured in 2D and 3D models as well as pregnant mice. The aim of this study was to investigate the brazilian ZIKV strain (ZIKVBR) infection in different human neural cells in vitro differentiated from induced pluripotent stem cells, as well as creating a platform for in vitro drug testing with antiviral capabilities. Our results showed cellular infection susceptibility and permissiveness to ZIKVBR in neurons and, specially, neural progenitor cells, displaying cell death by apoptosis. Futhermore, when neuronal progenitor cells cultured in suspension, forming neurospheres, were infected with ZIKVBR, it caused a reduction in cell population, displayed by evident morphological abnormalities resembling to microcephaly. Additionally, when neural progenitor cells infected with ZIKVBR were diferentiated further into mature neurons, synaptogenesis analysis revealed these neurons displayed fewer synaptic puncta density, indicating a compromise in synapse functioning that may be contributing to problems associated with ZIKV congenital syndrome. Moreover, cell treatment with Sofosbuvir, a RNA polymerase RNAdependent inhibitor approved for clinical use, was able to rescue apoptotic NPCs and neurons. In summary, our results reveal that ZIKVBR preferentially infects neural progenitor cells, efficiently replicating itself and causing death by apoptosis in these cells and mature neurons differentiated from infected neural progenitor cells display reduced synaptic puncta density. Lastly, the repurpose of FDA approved compounds may aid in accelerating treatment for infected individuals whose prevention is no longer an option, as it is for pregnant women.

A saúde do meio ambiente vem sendo comprometida devido ao descarte incorreto de produtos e seus subprodutos. Dentre os contaminantes emergentes encontram-se os fármacos, causadores de problemas ambientais por serem descartados no meio ambiente através dos efluentes. As técnicas convencionais de tratamento são insuficientes na remoção de diversos fármacos, por apresentarem resíduos resistentes e baixa biodegradabilidade. Sendo assim os processos oxidativos avançados vêm sendo estudados como alternativa para o tratamento de diferentes tipos de efluentes. O objetivo desse trabalho foi aplicar o processo de irradiação com feixe de elétrons para reduzir os efeitos tóxicos do propranolol, e de sua mistura com cloridrato de fluoxetina, em solução aquosa. Foram realizados ensaios ecotoxicológicos com o fármaco propranolol, e de sua mistura com o cloridrato de fluoxetina, utilizando como organismos-teste o microcrustáceo Daphnia similis, e a bactéria Vibrio fischeri. Observamos que o organismo D. similis mostrou-se mais sensível as amostras de fármacos quando comparado à bactéria V.fischeri. Após serem submetidas ao tratamento com radiação ionizante, todas as doses aplicadas para o propranolol e a mistura, mostraram significativa redução de toxicidade, tendo como organismo-teste D. similis. Para a bactéria V. fischeri apenas na dose de 5,0 kGy foi verificada a redução da toxicidade para o fármaco propranolol. Quanto à mistura dos fármacos, apenas as doses de 2,5 e 5,0 kGy apresentaram eficiência de remoção da toxicidade. A dose 5,0 kGy mostrou-se a melhor, apresentando redução de 79,94% para D. similis, e 15,64% para V. fischeri, quando expostas ao fármaco propranolol. Quanto à mistura, apresentou 81,59% e 26,93%, para D.similis e V.fischeri, respectivamente. / Environmental health has been damage due to incorrect disposal of products and by-products. Among emerging pollutants it is possible to account with several pharmaceuticals, causing those problems when disposed in the environment by effluents. Conventional processing techniques are insufficient in removal of the pharmaceuticals, for having resistant waste and low biodegradability. Thus the advanced oxidation processes have been studied as an alternative for the treatment of different types of effluents. The objective of this study was to apply the process of irradiation with electron beam in order to reduce the toxic effects of propranolol, and the mixture with fluoxetine hydrochloride in aqueous solution. Ecotoxicological tests conducted with propranolol, and the mixture with fluoxetine hydrochloride, for Daphnia similis microcrustacean, and the Vibrio fischeri bacterium. It was observed that D. similis was more sensitive to propranolol drug and to the mixture, when compared to bacterium V.fischeri. After being subjected to the treatment with ionizing radiation, all applied doses to the propranolol and the mixture, showed significant reduction of toxicity, for D. similis. Different were the results for V. fischeri, when only 5.0 kGy reduced toxicity to propranolol. The mixture of pharmaceuticals required 2.5 and 5.0 kGy for reducing toxicity. 5.0 kGy showed the best removal efficiency for toxicity: 79.94 % for D. similis and 15.64 % for V. fischeri, when exposed to propranolol. The mixture reduction eficacy were 81.59 % and 26.93 % for D.similis and V.fischeri, respectively.

As evidências da contaminação das águas por resíduos de medicamentos e seus subprodutos levou esse grupo de resíduos a compor a lista de poluentes orgânicos emergentes, como consequência da expansão do uso de medicamentos, como o antidepressivo cloridrato de fluoxetina e o anti-inflamatório diclofenaco. Diversos Processos Oxidativos Avançados vêm sendo aplicados para a degradação destes compostos. Dentre eles, o processo de irradiação com feixe elétrons obteve bons resultados na remoção de toxicidade e degradação de fármacos. O presente estudo consistiu em aplicar radiação ionizante como uma possível tecnologia para degradar os fármacos em águas. A irradiação de solução aquosa contendo os fármacos foi aplicada usando acelerador de elétrons, cuja eficiência foi discutida mediante análises químicas (Cromatografia Líquida Ultra Rápida e Carbono Orgânico Total (COT)), ecotoxicológicas (ensaios de toxicidade com Vibrio fischeri e Daphnia similis) e biológicas (Ensaios Respirométricos). Os resultados de COT indicaram mineralização não significativa dos compostos, mesmo sendo observada degradação máxima de 99,9% para o diclofenaco e 55% para o cloridrato de fluoxetina na mistura (1:1) em 5.0 kGy. Foi observada toxicidade aguda dos fármacos, sendo mais acentuada para a fluoxetina, seguido do diclofenaco e, finalmente, da mistura para V. fischeri. Quando D. similis foram empregadas nessa avaliação, a ordem de toxicidade foi de fluoxetina, a mistura de ambos os medicamentos e do diclofenaco. Além disso, foi observada remoção de toxicidade nas amostras irradiadas em todas as doses aplicadas para a bactéria V. fischeri, com maior eficiência de remoção de toxicidade de 55%, em 5 kGy, na mistura dos dois fármacos. Para a D. similis, foi observada remoção significativa de toxicidade da mistura apenas na dose 2,5 kGy. Os ensaios respiroétricos não indicaram biodegradabilidade após o tratamento. / The evidence of water contamination by pharmaceuticals and byproducts residues took them to the list of wastewater emerging organic pollutants, as a result of expansion in drug usage. Fluoxetine hydrochloride antidepressant and diclofenac anti-inflammatory are good examplex. Several Advanced Oxidation Processes have been applied for degradation of these compounds. Among them, the electron beam irradiation process obtained good results in the removal of toxicity and degradation of pharmaceutical. The present study aimed to apply ionizing radiation as a possible technology to degrade the pharmaceutical in water. Irradiation of aqueous solution containing the pharmaceutical was applied using electron accelerator, whose efficiency was discussed through Chemical Analysis, COT, ecotoxicological (Toxicity Testing using Vibrio fischeri and Daphnia similis) and biological measurements (respirometric tests). The COT results indicated not significant mineralization of the compounds. It was observed maximum degradation of 99.9% for diclofenac and 55% for fluoxetine hydrochloride in a mixture solution (1:1) at 5.0 kGy. Regarding ecotoxicity, acute effects were more pronounced for fluoxetine, followed by diclofenac and finally the mixture, to Vibrio fischeri. When Daphnia similis were exposed fluoxetine was more toxic, followed by the mixture of both products and the third was diclofenac. Furthermore, radiation effects for removing toxicity was more effective with V. fischeri bacterium, all applied doses and > 55% removal of toxicity at 5 kGy (in the mixture). To D. similis, toxicity removal was effective when treated with 2.5 kGy ( mixture). No improvements in biodegradability was obtained by radiation ( respirometric tests).

A tuberculose é a segunda maior causa de mortes por doença infecciosa no mundo depois do HIV. A pirazinamida, um dos fármacos utilizados no tratamento atual, é um pró-fármaco do ácido pirazinóico que tem ação relevante contra Mycobacterium tuberculosis latentes, possui alta atividade bactericida sendo capaz de eliminar micobactérias intracelulares como nos macrófagos, por exemplo. A observação de que micobactérias resistentes à pirazinamida ainda são suscetíveis aos ésteres do ácido pirazinóico direcionou as pesquisas no desenvolvimento de derivados ésteres como pró-fármaco, com a vantagem de que as esterases presentes nas micobactérias possibilitam a ativação do pró-fármaco. O éster do ácido pirazinóico, pirazinoato de etila, apresenta como vantagem a fácil obtenção por apenas uma etapa de reação. A estruturação de fármacos em nanopartículas poliméricas traz como vantagens a melhora na estabilidade e alta capacidade de carreamento do fármaco. A nanoestruturação de ativos cria a necessidade de métodos capazes de quantificar os componentes presentes. Neste contexto, a eletroforese capilar apresenta-se como uma técnica analítica de baixo custo e tem como vantagem a diminuição do tempo de análise. O objetivo deste trabalho foi desenvolver a nanoestruturação do éster pirazinoato de etila e quantificar o mesmo nas nanopartículas pela técnica de eletroforese capilar. O éster do ácido pirazinóico foi caracterizado por ponto de fusão, calorimetria exploratória diferencial, análise elementar, espectroscopia no infravermelho e ressonância magnética nuclear. As nanopartículas obtidas pelo método de nanoprecipitação foram caracterizadas por espalhamento dinâmico de luz, potencial Zeta, pH, calorimetria exploratória diferencial e microscopia eletrônica de varredura. Um método por eletroforese capilar foi desenvolvido e validado de acordo com os guias ANVISA e ICH. O método apresentou boa linearidade (R2>0,99), precisão (DPR< 3%) e exatidão (recuperação de 99% ±0,2). O método desenvolvido foi usado para quantificar o éster contido nas nanopartículas e a eficiência da encapsulação do fármaco foi determinada. / Tuberculosis the second leading cause of deaths from infectious diseases after HIV. Pyrazinamide, one of the drugs available in therapy of tuberculosis, is a prodrug from pirazinoic acid wich is active against latent bacilli, besides the high bacterial activity since it is capable to eliminate within macrophages. Since bacteria which is not susceptible to pyrazinamide is still susceptible to pyrazinoic acid esters, has directed research on developing pirazinoic acid esters derivative as prodrug, with the advantage this is activated for mycobacterial esterases. Pyrazinoic acid ester, ethyl pyrazinoate, it has the advantage to be done in only one reaction step and simply obtaining. Structured drugs in polymeric nanoparticles presenting advantages such as stability improvement and high drug carrying capacity. The drugs nanostructuring makes necessary methods to this quantifying. In this context, capillary electrophoresis represents an analytical technique low cost and the advantage of the shorter analysis. The aim of this work was the nanostructuring of ethyl pyrazinoate ester and quantify this in nanoparticles by capillary electrophoresis. The pyrazinoic ester was characterized by melting point, differential scanning calorimetry, elemental analysis, infrared spectroscopy and nuclear magnetic resonance. Nanoparticles were prepared by nanoprecipitation method and were characterized by dynamic light scattering, zeta potential, pH, differential scanning calorimetry and scanning electron microscopies. A capillary electrophoresis method was developed and validated in accordance with the requirements of ANVISA and ICH guidelines. The method showed good linearity (R2>0,99), precision (RSD < 3%) and accuracy (recovery 99% ±0,2). The method was used to quantify the ester loaded in nanoparticles and the entrapment efficiency was determined.

Lipossomas (LUV) são estruturas compostas por uma bicamada lipídica que se organizam de forma semelhante a vesículas, contendo um compartimento aquoso em seu interior. Têm sido avaliados como potenciais carreadores de fármacos. No entanto, após sua administração, in vivo, opsoninas do soro adsorvem-se em sua superfície contribuindo para que o sistema fagocitário mononuclear (SFM) reconheça essas partículas, favorecendo sua remoção da circulação. O sistema complemento (SC) parece ter papel importante neste processo, principalmente por gerar fragmentos ativos do componente C3 (C3b/iC3b) que se depositam nas vesículas lipossomais e são reconhecidos por receptores do complemento presentes, por exemplo, nos polimorfonucleares. Antioxidantes, como a quercetina, têm demonstrado importantes e benéficos efeitos sobre a saúde humana, porém sua baixa solubilidade em água e biodisponibilidade limitam seu uso. Assim, o desenvolvimento apropriado de carreadores de flavonoides seria de grande importância para sua aplicabilidade in vivo. O objetivo do presente trabalho é avaliar a ativação das proteínas do SC por lipossomas compostos de fosfatidilcolina de soja e colesterol (PC:CHOL) ou colesteril-etil-éter (PC:CHOL-OET), contendo ou não quercetina. O consumo das vias clássica (VC) e alternativa (VA) provocado pelas diferentes vesículas foi analisado por ensaio hemolítico e a quantificação de iC3b e anticorpos naturais (IgG e IgM) na superfície dessas partículas foi realizada através de kits de ELISA. A ativação de C3 por vesículas contendo ou não quercetina foi avaliada por imunoeletroforese bidimensional (IEF). Os resultados mostram que lipossomas vazios, compostos por grande quantidade de colesterol, consomem mais os componentes do complemento para ambas as vias, VC e VA. Ainda, a substituição de colesterol por colesteril-etil éter reduziu o consumo das duas vias, mas a ativação do SC ainda é dependente da quantidade deste composto. A incorporação de quercetina não alterou o consumo de ambas as vias. O depósito de iC3b, IgG ou IgM nas vesículas compostas de PC:CHOL-OET na proporção de massa 3:1 foi o menor comparado aos demais. A IEF mostrou que vesículas PC:CHOL vazias induzem maior clivagem de C3 em relação às vesículas PC:CHOL-OET. Ainda, a incorporação de quercetina reduz a conversão de C3 em seus fragmentos. Essas observações sugerem que a preparação lipossomal PC:CHOL-OET em proporção de massa 3:1 parece ser a mais adequada para dar continuidade aos estudos que deverão culminar na tentativa de utilizá-la como carreadora de quercetina para administração in vivo / Liposomes (LUV) are structures composed by lipid bilayer that are organized similarly to vesicles, containing an aqueous compartment inside. They have been evaluated as potential drug carriers, however, after in vivo administration, serum opsonins are adsorb on the surface, contributing to their clearance from the circulation by mononuclear phagocytes system (MPS). The complement system (CS) seems to play an important role in this process, mainly to generate active fragments of the C3 component (C3b/iC3b) that are deposited in the liposomal vesicles and are recognized by complement receptors present, for example, in polymorphonuclear cells. Antioxidants such as quercetin have demonstrated significant and beneficial effects on human health, but its low water solubility and bioavailability limit their use. Thus, the proper development of flavonoids carriers would be of great importance to its applicability in vivo. The objective of this study is to evaluate the activation of SC proteins by liposomes composed of soy phosphatidylcholine and cholesterol (PC: CHOL) or cholesteryl ethyl ether (PC: CHOL-OET), with or without quercetin. The consumption of the classical (CP) and alternative pathway (AP) caused by the different vesicles was analyzed by hemolytic assay and quantification of iC3b and natural antibodies (IgG and IgM) on the surface of these particles was performed using ELISA kits. The activation of C3 by vesicles with or without quercetin was assessed by two-dimensional immunoelectrophoresis (IEF). The results show that empty liposomes, composed of large amounts of cholesterol, consume more CS components in both pathways, CP and AP. Moreover the replacement of cholesterol by cholesteryl ethyl ether reduced the consumption of both pathways, but the activation of the SC is still dependent on the amount of the compound. The incorporation of quercetin did not alter the consumption of both pathways. The deposition of iC3b, IgG or IgM in vesicles composed of PC: CHOL-OET at mass ratio of 3:1 was the lowest compared to the others. The IEF showed that empty vesicles of PC:CHOL induce less cleavage of C3 in relation to vesicles of PC: CHOL-OET. In addition, the incorporation of quercetin reduces the conversion of C3 into its fragments. These observation suggest that the liposomes PC:CHOL at mass ratio 3:1 seems to be the most appropriate to continue the studies that could culminate in an attempt to use it as a carrier to administrate quercetin in vivo

Orientador: Carlos de Oliveira Paiva Santos / Coorientador: Marcelo Ornaghi Orlandi / Banca: Selma Gutierrez Antonio / Banca: Humberto Gomes Ferraz / O Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi da Unesp / Resumo: Polimorfismo é a propriedade de moléculas cristalizarem em mais de uma forma cristalina, o que pode afetar suas propriedades físico-químicas. Esse fenômeno está presente também em fármacos, e a avaliação de matérias-primas para manter o controle do polimorfo presente em comprimidos comercializados tem um papel importante na indústria farmacêutica. A identificação e o controle de formas polimórficas podem ser realizadas utilizando diversas técnicas, dentre as quais: Análise térmica, espectroscopia na região do infra-vermelho, espectroscopia Raman e a difração de raios X por policristais (DRXP). Esta última é uma técnica que permite a caracterização de fases cristalinas, quantificação de amorfo utilizando padrões internos, e por meio do método de Rietveld o refinamento de estrutura cristalina e a quantificação das fases presentes na amostra. No entanto, alguns fatores limitam a identificação e quantificação das fases em misturas em análises por DRXP, e estão relacionados a parâmetros estruturais da amostra como a baixa simetria e grande volume da cela unitária, á características físicas como forma e tamanho dos cristalinos, e resolução dos difratômetros que são definidas pela geometria, fendas, monocromatização do feixe e sistema de detecção / Abstract: Polymorphism is the property of molecules to crystallize in more than one crystal form, which may affect physicochemical properties. This phenomenon is also present in pharmaceuticals, and evaluation of raw materials to maintain the control of the polymorph present in tables plays an important role in the pharmaceutical industry. The identification and control of polymorphic forms can be performed using various techniques, among which Thermal analysis, infrared spectroscopy, Raman spectroscopy and X-ray powder diffraction. The latter is a technique that allows among things characterization of crystalline phases, quantification of amorphous using internal standards and, by means of Rietveld method, refinement of the crystal structure and quantification of phases present in the sample. However, several factors limit the identification and quantification of the phases in mixtures, and are related to structure parameters of the sample, such as low symmetry and large unit cell volume, the physical characteristics such as crystallite size and shape, and the resolution of diffractometers which are defined by the geometry, slits, beam monochromatization and detection system / Mestre

Compostos farmacêuticos são detectados em diversas matrizes ambientais. Estes compostos, quando não eliminados por técnicas avançadas de tratamento, contribuem para impactos ambientais negativos. Especificamente, efluentes hospitalares apresentam altas concentrações destes compostos principalmente pela excreção por pacientes. Neste contexto, o presente trabalho visa contribuir com a pesquisa científica em relação a efluentes hospitalares no Brasil, propondo alternativas de tratamento com ozônio para a remoção de fármacos. Para atingir o objetivo proposto, foi realizado um diagnóstico em um hospital visando identificar o consumo das principais classes farmacêuticas. A partir deste estudo, desenvolveu-se um planejamento de experimentos para avaliar os parâmetros mais adequados do processo de ozonização para a remoção de cafeína (CAF), amoxicilina (AMX) e ampicilina (AMP) em soluções aquosas. Foram avaliados experimentalmente os processos O3, O3/UV, O3/Fe2+, O3/UV/Fe2+. Investigou-se a influência da concentração inicial de fármaco, do pH, da potência de luz UV aplicada e da concentração inicial de Fe2+ utilizado como catalisador homogêneo. A variável de resposta foi a eficiência de mineralização. Os parâmetros obtidos pelo planejamento experimental foram aplicados para o Atenolol (ATE) e para soluções aquosas contendo a mistura de todos os compostos analisados (CAF, AMX, AMP e ATE). Um estudo cinético para determinação das constantes de reação foi realizado para a cafeína e atenolol. Para avaliar o tratamento com efluente hospitalar, uma caracterização (detecção de compostos farmacêuticos e parâmetros físico-químicos e toxicológicos) foi realizada antes e após o processo que apresentou a melhor eficiência de mineralização. Com o objetivo de extrapolar os estudos realizados e avaliar outros poluentes emergentes, além dos compostos farmacêuticos, realizaram-se experimentos com 90 compostos como drogas de abuso, hormônios e produtos de higiene pessoal que também podem estar presentes em efluentes hospitalares, avaliando a influência do pH e da dosagem de ozônio aplicada. Como principais resultados, os antibióticos e cardiovasculares foram as classes farmacêuticas mais consumidas no hospital. Pelo planejamento de experimentos, observou-se que todos os compostos avaliados foram rapidamente degradados (100% em menos de 15min) e as melhores eficiências de mineralização atingiram 70,8%, 60,4% e 63,6% para CAF, AMX e AMP, respectivamente. O sistema O3/UV/Fe2+ obteve a melhor eficiência de mineralização para o ATE (67,9%) e para a mistura dos compostos (69,5%). O estudo cinético possibilitou o cálculo das constantes cinéticas: kO3 =697,46 M-1 s-1 e kOH = 6,41x109 M-1 s-1 para a cafeína; e kO3 =146,56 M-1 s-1 e kOH = 15,29x109 M-1 s-1 para o atenolol. A eficiência de mineralização para os experimentos com efluente hospitalar atingiu 54,7% para o sistema O3/UV, sendo eficiente para a completa eliminação de diversos compostos farmacêuticos e remoção da toxicidade. Em relação à remoção dos 90 poluentes emergentes, observou-se que 53,3% dos compostos foram completamente degradados utilizando uma razão mMO3/mMC=0,3 em pH neutro. Os resultados encontrados indicam que o presente trabalho contribui para o avanço da pesquisa sobre efluentes hospitalares, pois apresenta uma alternativa de tratamento eficiente para a completa remoção de diversos compostos farmacêuticos, minimizando o impacto negativo destes no meio ambiente. / Pharmaceutical compounds (PhCs) are detected in various environmental matrices. These compounds, whether not eliminated by advanced treatment techniques, contribute to bacterial resistance and negative environmental impacts on water resource. Specifically, hospital wastewaster exhibit high concentrations of these compounds mainly by the excretion by patients. In this context, this paper aims to contribute to scientific research regarding hospital wastewater in Brazil, proposing treatment alternatives by ozone to remove PhCs. To achieve this purpose, it conducted a diagnosis in a hospital to identify the consumption of major pharmaceutical classes. With this result, it developed an experimental design to evaluate the most appropriate parameters of the ozonation process for the removal of caffeine (CAF), amoxicillin (AMX) and ampicillin (AMP) in aqueous solutions. This study evaluated the following processes experimentally: O3, O3/UV, O3/Fe2+ O3/UV/Fe2+. The influence of ozone dose, initial PhCs concentration, pH, power UV light applied and Fe2+ initial concentration used as homogeneous catalyst were investigated. Mineralization efficiency was the response variable. Parameters obtained by the experimental design were applied for Atenolol (ATE) and aqueous solutions containing the mixture of all compounds analyzed (CAF, AMX, AMP and ATE). A kinetic study for the determination of reaction constants was carried out for caffeine and atenolol. To evaluate the hospital wastewater treatment, a characterization (detection of pharmaceutical compounds and physico-chemical and toxicological parameters) was performed before and after the process that showed the best mineralization efficiency. In order to extrapolate the studies and evaluate other emergent pollutants, in addition to pharmaceutical compounds, were conducted experiments with 90 compounds such as illicit drugs, hormones and personal care products, which also may be present in hospital wastewater, evaluating the influence of pH and ozone dosage. Main results showed that antibiotics and cardiovascular were the most consumed pharmaceutical classes in the hospital. For the design of experiments, it was observed that all the evaluated compounds were rapidly degraded (100% in less than 15 minutes) and the best mineralization efficiency reached 70.8%, 60.4% and 63.6% for CAF and AMX AMP, respectively. The system O3/UV/Fe2+ obtained the best mineralization efficiency for ATE (67.9%) and mixture of compounds (69.5%). The kinetic study allowed the determination of the kinetic constants: kO3 = 697.46 M-1 s-1 and kOH = 6.41x109 M-1 s-1 for caffeine; and kO3 = 146.56 M-1 s-1 and kOH = 15.29x109 M-1 s-1 for atenolol. Mineralization efficiency for hospital wastewater experiments reached 54.7% by the system O3/UV, being efficient for complete elimination of various PhCs and removal of toxicity. Regarding the removal of 90 emergent pollutants, it was observed that 53.3% of the compounds were completely degraded using a ratio mMO3/MMC = 0.3 at neutral pH. The results indicated that this work contributes to the advance of research on hospital wastewater, because it presents an effective alternative treatment for complete removal of various pharmaceutical compounds, minimizing the negative impact on the environment.

Métodos computacionais assumiram a partir de 1980, um papel de destaque no planejamento de novos fármacos, oferecendo abordagens racionais para reduzir o grau de incerteza na geração de novos compostos bioativos. Dentre estes métodos, destacam-se aqueles dependentes de campos de força, como o atracamento e a dinâmica molecular. Infelizmente, estes métodos exigem estratégias de parametrização capazes de lidar com a diversidade química associada ao planejamento de fármacos. Os esforços atuais neste sentido são focados em fase gasosa, como no caso do GAFF e MMFF94, Assim, o presente trabalho busca explorar a capacidade de um campo de força baseado em fase condensada, o GROMOS, na reprodução de propriedades fisico-químicas de anéis aromáticos comumente encontrados em fármacos. Assim, parâmetros ligados e de Lennard-Jones do GROMOS53a6 foram utilizados para a construção das topologias destas moléculas orgânicas, enquanto novos parâmetros coulômbicos e torsionais foram gerados. Em seguida, suas propriedades físico-químicas foram simuladas e comparadas aos respectivos valores experimentais, permitindo a determinação da qualidade de cada topologia. Até o momento, 41 moléculas foram parametrizadas com sucesso, levando a erros absolutos abaixo de 15% para densidade, entalpia de vaporização e capacidade térmica isobárica. A partir desta etapa de validação, os parâmetros obtidos foram aplicados no estudo de hexafirinas sintéticas em diferentes solventes e íons, acessando com sucesso a conformação e coordenação das moléculas envolvidas. Desta forma, os dados obtidos constituem-se em um benchmark para futuros estudos baseados no campo de força GROMOS, sugerindo seu potencial para estudos de moléculas orgânicas sintéticas em fase condensada. Abre-se, ainda, a perspectiva de emprego de técnicas de dinâmica molecular, com estes parâmetros, no estudo do perfil conformacional, dinâmica e flexibilidade de fármacos em solução. / Since 1980, computational methods took a major role in drug design, offering rational approaches to mitigate the uncertainty in the generation of new bioactive compounds. Among these methods, it is possible to highlight the force field dependents, like molecular docking and molecular dynamics. Unfortunately, these methods demand parametrization strategies capable to to deal with such chemical diversity associated with drug planning. The efforts currently available in this sense are focused on gas phase, like GAFF and MMF94, Therefore, the present work aims to explore the capacity of a force field based on condensed phase, GROMOS, on reproducing physical-chemical properties of aromatic rings commonly found on drugs. Thus, bonded and Lennard-Jones parameters of GROMOS53a6 was used to build topologies for these organic molecules, while new coulombic and torsional parameters were generated. Next, their physical-chemical properties were simulated and compared to respective experimental data, allowing a quality determination of each topology. So far, 41 molecules were successfully parameterized, leading to absolute errors below 15% for density, enthalpy of vaporization and isobaric heat capacity. From this validation step, the obtained parameters were applied on the synthetic hexaphyrin studies in different solvents and ions, successfully accessing the conformation and coordination of the participating molecules. Therefore, the obtained data constitute a benchmark for future studies based on GROMOS force field, suggesting its potential to carry out studies on synthetic organic molecules in condensed phase. Yet, it opens the perspective of applying molecular dynamics techniques with these parameters on the study of conformational profile, dynamics and flexibility of drugs in solution.