OBJETIVO: Comparar dois meios de congelamento para sêmen: o comercialmente disponível Meio de Congelamento TEST Yolk Buffer-Irvine Scientific - USA (TYB) e o crioprotetor sintético suplementado com fosfatidilcolina (PC) e antioxidante L-acetil-carnitina (ANTIOXPC - delineado pela Invitra Tecnologia de Reprodução Assistida - Brasil) em relação a motilidade progressiva (PR) e índice de fragmentação do DNA (IFD) em amostras de sêmen obtidas de homens com parâmetros seminais alterados. DESENHO: Ensaio clínico de nãoinferioridade. MATERIAIS E MÉTODOS: Foram incluídas amostras de sêmen com parâmetros seminais alterados (astenozoospermia) de 58 voluntários no Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo. As amostras de sêmen foram submetidas à análise antes e após a criopreservação. A motilidade dos espermatozoides foi avaliada pelo espermograma e a fragmentação do DNA espermático foi analisada pela técnica transferase-mediated dUTP nick-end labelling (TUNEL). Antes da criopreservação, todas as amostras de sêmen foram divididas e randomizadas para receber os crioprotetores TYB ou ANTIOX-PC, congelados no período mínimo de 30 dias e descongelados. Uma análise exploratória dos dados foi realizada através de medidas de posição central e dispersão. O teste t pareado foi usado para comparar os grupos. Comparações entre os dois meios, ANTIOX-PC e TYB, e sêmen fresco foram realizadas através de contrastes ortogonais, utilizando o modelo de regressão linear de efeitos mistos. Este modelo foi implementado no programa SAS 9.3 considerando o PROC MIXED. RESULTADOS: A motilidade PR (P = 0,78) e o IFD (P = 0,06) não foram diferentes quando comparados os meios ANTIOX-PC (12,40 ± 11,49 e 13,33 ± 10,54) e o TYB (12,09 ± 11,11 e15,83 ± 11,04), respectivamente. Esses dados mostraram que o crioprotetor sintético delineado não foi inferior na proteção dos espermatozoides comparado com o meio TYB. Além disso, o ANTIOX-PC reteve taxas mais altas de motilidade total43,36 ± 26,77) do que o TYB (34,79 ± 22,86; P <0,0001) e reduziu significativamente as taxas de espermatozoides imóveis (56,64 ± 26,77; P <0,0001) em relação ao TYB (65.00 ± 23.00).CONCLUSÃO: O meio ANTIOX-PC não pode ser considerado menos efetivo que o TYB em relação à motilidade PR e ao IFD. Parâmetros cinéticos observados em espermatozoides pósdescongelamento do diluente ANTIOX-PC demonstraram o impacto positivo do tratamento com fosfolipídios/antioxidantes na criotolerância espermática humana na ausência de aditivos animais. / OBJECTIVE: To compare two sperm freezing media: commercially available Freezing Medium TEST Yolk Buffer-Irvine Scientific - USA (TYB) and a synthetic cryoprotectant supplemented with phosphatidylcholine (PC) and antioxidante L-acetyl-carnitine (ANTIOXPC - designed by Invitra Assisted Reproduction Technology - Brazil) in relation to progressive motility and sperm DNA fragmentation index (DFI) in sêmen samples obtained from men with altered seminal parameters. DESIGN: Non-inferiority clinical trial. MATERIALS AND METHODS: Were included semen samples with altered seminal parameters (asthenospermia) from 58 volunteers at the Clinical Hospital of Ribeirao Preto Medical School, University of São Paulo. Semen samples were subjected to analysis both before and after cryopreservation. The sperm motility was evaluated by the spermogram and the sperm DNA fragmentation was analyzed by the transferase-mediated dUTP nick-end labeling technique (TUNEL). Before cryopreservation, all semen samples were divided and randomized to receive the cryoprotectants TYB or ANTIOX-PC, frozen and thawed after 30 days. An exploratory data analysis was carried out through measures of central position and dispersion. The paired t-test was used to compare the groups. Comparisons between the two media ANTIOX-PC and TYB, and fresh semen were performed through orthogonal contrasts using the mixed effects linear regression model. This model was implemented in the SAS 9.3 program considering PROC MIXED. RESULTS: Progressive motility (P = 0.78) and DFI (P = 0.06) were not different when comparing ANTIOX-PC (12.40 ± 11.49; and 13,33 ± 10.54) and TYB (12.09 ± 11.11 and 15.83 ± 11.04), respectively. These data showed that the synthetic cryoprotectant designed was not inferior in sperm protection compared to the TYB medium. In addition, ANTIOX-PC retained higher rates of overall motility (43.36 ± 26.77)than TYB (34.79 ± 22.86; P<0,0001) and significantly reduced the immotile sperm rates (56.64 ± 26.77; P<0,0001) when compared with TYB (65.00 ± 23.00). CONCLUSION: ANTIOX-PC medium can not be considered less effective than TYB relative to progressive motility and IFD. Kinetic parameters observed in post-thaw sperm from ANTIOX-PC extender demonstrated the positive impact of the phospholipid/antioxidant treatment on human sperm cryotolerance in the absence of animal aditives.

OBJETIVO: Comparar dois meios de congelamento para sêmen: o comercialmente disponível Meio de Congelamento TEST Yolk Buffer-Irvine Scientific - USA (TYB) e o crioprotetor sintético suplementado com fosfatidilcolina (PC) e antioxidante L-acetil-carnitina (ANTIOXPC - delineado pela Invitra Tecnologia de Reprodução Assistida - Brasil) em relação a motilidade progressiva (PR) e índice de fragmentação do DNA (IFD) em amostras de sêmen obtidas de homens com parâmetros seminais alterados. DESENHO: Ensaio clínico de nãoinferioridade. MATERIAIS E MÉTODOS: Foram incluídas amostras de sêmen com parâmetros seminais alterados (astenozoospermia) de 58 voluntários no Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo. As amostras de sêmen foram submetidas à análise antes e após a criopreservação. A motilidade dos espermatozoides foi avaliada pelo espermograma e a fragmentação do DNA espermático foi analisada pela técnica transferase-mediated dUTP nick-end labelling (TUNEL). Antes da criopreservação, todas as amostras de sêmen foram divididas e randomizadas para receber os crioprotetores TYB ou ANTIOX-PC, congelados no período mínimo de 30 dias e descongelados. Uma análise exploratória dos dados foi realizada através de medidas de posição central e dispersão. O teste t pareado foi usado para comparar os grupos. Comparações entre os dois meios, ANTIOX-PC e TYB, e sêmen fresco foram realizadas através de contrastes ortogonais, utilizando o modelo de regressão linear de efeitos mistos. Este modelo foi implementado no programa SAS 9.3 considerando o PROC MIXED. RESULTADOS: A motilidade PR (P = 0,78) e o IFD (P = 0,06) não foram diferentes quando comparados os meios ANTIOX-PC (12,40 ± 11,49 e 13,33 ± 10,54) e o TYB (12,09 ± 11,11 e15,83 ± 11,04), respectivamente. Esses dados mostraram que o crioprotetor sintético delineado não foi inferior na proteção dos espermatozoides comparado com o meio TYB. Além disso, o ANTIOX-PC reteve taxas mais altas de motilidade total43,36 ± 26,77) do que o TYB (34,79 ± 22,86; P <0,0001) e reduziu significativamente as taxas de espermatozoides imóveis (56,64 ± 26,77; P <0,0001) em relação ao TYB (65.00 ± 23.00).CONCLUSÃO: O meio ANTIOX-PC não pode ser considerado menos efetivo que o TYB em relação à motilidade PR e ao IFD. Parâmetros cinéticos observados em espermatozoides pósdescongelamento do diluente ANTIOX-PC demonstraram o impacto positivo do tratamento com fosfolipídios/antioxidantes na criotolerância espermática humana na ausência de aditivos animais. / OBJECTIVE: To compare two sperm freezing media: commercially available Freezing Medium TEST Yolk Buffer-Irvine Scientific - USA (TYB) and a synthetic cryoprotectant supplemented with phosphatidylcholine (PC) and antioxidante L-acetyl-carnitine (ANTIOXPC - designed by Invitra Assisted Reproduction Technology - Brazil) in relation to progressive motility and sperm DNA fragmentation index (DFI) in sêmen samples obtained from men with altered seminal parameters. DESIGN: Non-inferiority clinical trial. MATERIALS AND METHODS: Were included semen samples with altered seminal parameters (asthenospermia) from 58 volunteers at the Clinical Hospital of Ribeirao Preto Medical School, University of São Paulo. Semen samples were subjected to analysis both before and after cryopreservation. The sperm motility was evaluated by the spermogram and the sperm DNA fragmentation was analyzed by the transferase-mediated dUTP nick-end labeling technique (TUNEL). Before cryopreservation, all semen samples were divided and randomized to receive the cryoprotectants TYB or ANTIOX-PC, frozen and thawed after 30 days. An exploratory data analysis was carried out through measures of central position and dispersion. The paired t-test was used to compare the groups. Comparisons between the two media ANTIOX-PC and TYB, and fresh semen were performed through orthogonal contrasts using the mixed effects linear regression model. This model was implemented in the SAS 9.3 program considering PROC MIXED. RESULTS: Progressive motility (P = 0.78) and DFI (P = 0.06) were not different when comparing ANTIOX-PC (12.40 ± 11.49; and 13,33 ± 10.54) and TYB (12.09 ± 11.11 and 15.83 ± 11.04), respectively. These data showed that the synthetic cryoprotectant designed was not inferior in sperm protection compared to the TYB medium. In addition, ANTIOX-PC retained higher rates of overall motility (43.36 ± 26.77)than TYB (34.79 ± 22.86; P<0,0001) and significantly reduced the immotile sperm rates (56.64 ± 26.77; P<0,0001) when compared with TYB (65.00 ± 23.00). CONCLUSION: ANTIOX-PC medium can not be considered less effective than TYB relative to progressive motility and IFD. Kinetic parameters observed in post-thaw sperm from ANTIOX-PC extender demonstrated the positive impact of the phospholipid/antioxidant treatment on human sperm cryotolerance in the absence of animal aditives.

OBJETIVOS: Avaliar a eficácia de um meio de criopreservação sintético para sêmen humano contendo fosfolipídios e antioxidantes (ANTIOX-PL, Invitra/Supera Parque de Inovação e Tecnologia de Ribeirão Preto) em comparação com o meio convencional à base de gema de ovo (TEST-yolk buffer, Irvine Scientific), mensurada pelos parâmetros in vitro de motilidade progressiva dos espermatozoides e índice de fragmentação do DNA espermático. MÉTODOS: Ensaio clínico de não-inferioridade. Foram recrutados 63 homens (julho de 2015 a outubro de 2016), com idade entre 18 a 50 anos, amostra seminal com volume >= 1,5 mL, concentração de espermatozoides >= 15 x 106/mL e motilidade progressiva >= 32%. O sêmen foi dividido em duas alíquotas com volumes iguais, randomizadas aleatoriamente nos grupos estudo (ANTIOX-PC) e controle (TEST-yolk buffer) para receberem os meios de criopreservação. A avaliação dos desfechos foi cega para atribuição de grupo, verificados antes do congelamento e após o descongelamento. Os dados foram comparados pelo teste t pareado pelo SAS versão 9.3; ?=0,05. RESULTADOS: A motilidade progressiva (p=0.83) e o índice de fragmentação do DNA (p=0.32) analisados nas amostras de sêmen congeladas com o meio A (ANTIOXPL) não apresentaram diferença significativa em relação às que foram congeladas com o meio B (TEST-yolk buffer). A concentração (p=0.02), a concentração total (p=0.02), o percentual de espermatozoides I (p<0.01) e a vitalidade (p<0.01) foram superiores nas amostras congeladas com o meio B (TEST-yolk buffer). A motilidade não progressiva (p<0.01) e a motilidade total (p<0.01) foram superiores nas amostras congeladas com o meio A (ANTIOX-PC). E a morfologia (p=0.07) não apresentou diferença significativa entre os meios de criopreservação. CONCLUSÕES: Em relação aos desfechos primários analisados, motilidade progressiva dos espermatozoides e índice de fragmentação do DNA espermático, a nova formulação proposta neste projeto de pesquisa, ANTIOX-PC, mostrou-se não inferior ao meio convencional, TEST-yolk buffer. / OBJECTIVES: To evaluate the efficacy of a synthetic cryopreservation medium for human semen containing phospholipids and antioxidants (ANTIOX-PC, Invitra / Supera Parque de Inovação e Tecnologia de Ribeirão Preto) compared to conventional egg yolk medium (TEST-yolk buffer, Irvine Scientific), measured by the in vitro parameters of progressive sperm motility and sperm DNA fragmentation index. METHODS: Non-inferiority clinical trial. 63 men (July 2015 to October 2016), aged 18 to 50 years, seminal sample with volume >= 1,5 mL, spermatozoa >= 15 x 106/mL and progressive motility >= 32% were recruited. The semen was divided into two aliquots with equal volumes, randomly randomized in the study (ANTIOX-PC) and control (TEST-yolk buffer) groups to receive cryopreservation media. The evaluation of the outcomes was blind to group assignment, verified before freezing and after thawing. The data were compared by the t-test paired by SAS version 9.3; ? = 0.05. RESULTS: Progressive motility (p=0.83) and DNA fragmentation index (p=0.32) analyzed in the semen samples frozen with medium A (ANTIOX-PL) showed no significant difference in relation to those frozen with the medium B (TEST-yolk buffer). The concentration (p=0.02), the total concentration (p=0.02), the percentage of immobile spermatozoa (p<0.01) and vitality (p<0.01) were higher in the samples frozen with medium B TEST-yolk buffer). Nonprogressive motility (p<0.01) and total motility (p <0.01) were higher in samples frozen with medium A (ANTIOX-PC). And the morphology (p=0.07) showed no significant difference between the cryopreservation media. CONCLUSIONS: The new formulation proposed in this research project, ANTIOX-PC, was not inferior to the conventional medium, TEST-yolk buffer, in relation to the primary endpoints analyzed, sperm motile spermatozoa and sperm DNA fragmentation index.

OBJETIVOS: Avaliar a eficácia de um meio de criopreservação sintético para sêmen humano contendo fosfolipídios e antioxidantes (ANTIOX-PL, Invitra/Supera Parque de Inovação e Tecnologia de Ribeirão Preto) em comparação com o meio convencional à base de gema de ovo (TEST-yolk buffer, Irvine Scientific), mensurada pelos parâmetros in vitro de motilidade progressiva dos espermatozoides e índice de fragmentação do DNA espermático. MÉTODOS: Ensaio clínico de não-inferioridade. Foram recrutados 63 homens (julho de 2015 a outubro de 2016), com idade entre 18 a 50 anos, amostra seminal com volume >= 1,5 mL, concentração de espermatozoides >= 15 x 106/mL e motilidade progressiva >= 32%. O sêmen foi dividido em duas alíquotas com volumes iguais, randomizadas aleatoriamente nos grupos estudo (ANTIOX-PC) e controle (TEST-yolk buffer) para receberem os meios de criopreservação. A avaliação dos desfechos foi cega para atribuição de grupo, verificados antes do congelamento e após o descongelamento. Os dados foram comparados pelo teste t pareado pelo SAS versão 9.3; ?=0,05. RESULTADOS: A motilidade progressiva (p=0.83) e o índice de fragmentação do DNA (p=0.32) analisados nas amostras de sêmen congeladas com o meio A (ANTIOXPL) não apresentaram diferença significativa em relação às que foram congeladas com o meio B (TEST-yolk buffer). A concentração (p=0.02), a concentração total (p=0.02), o percentual de espermatozoides I (p<0.01) e a vitalidade (p<0.01) foram superiores nas amostras congeladas com o meio B (TEST-yolk buffer). A motilidade não progressiva (p<0.01) e a motilidade total (p<0.01) foram superiores nas amostras congeladas com o meio A (ANTIOX-PC). E a morfologia (p=0.07) não apresentou diferença significativa entre os meios de criopreservação. CONCLUSÕES: Em relação aos desfechos primários analisados, motilidade progressiva dos espermatozoides e índice de fragmentação do DNA espermático, a nova formulação proposta neste projeto de pesquisa, ANTIOX-PC, mostrou-se não inferior ao meio convencional, TEST-yolk buffer. / OBJECTIVES: To evaluate the efficacy of a synthetic cryopreservation medium for human semen containing phospholipids and antioxidants (ANTIOX-PC, Invitra / Supera Parque de Inovação e Tecnologia de Ribeirão Preto) compared to conventional egg yolk medium (TEST-yolk buffer, Irvine Scientific), measured by the in vitro parameters of progressive sperm motility and sperm DNA fragmentation index. METHODS: Non-inferiority clinical trial. 63 men (July 2015 to October 2016), aged 18 to 50 years, seminal sample with volume >= 1,5 mL, spermatozoa >= 15 x 106/mL and progressive motility >= 32% were recruited. The semen was divided into two aliquots with equal volumes, randomly randomized in the study (ANTIOX-PC) and control (TEST-yolk buffer) groups to receive cryopreservation media. The evaluation of the outcomes was blind to group assignment, verified before freezing and after thawing. The data were compared by the t-test paired by SAS version 9.3; ? = 0.05. RESULTS: Progressive motility (p=0.83) and DNA fragmentation index (p=0.32) analyzed in the semen samples frozen with medium A (ANTIOX-PL) showed no significant difference in relation to those frozen with the medium B (TEST-yolk buffer). The concentration (p=0.02), the total concentration (p=0.02), the percentage of immobile spermatozoa (p<0.01) and vitality (p<0.01) were higher in the samples frozen with medium B TEST-yolk buffer). Nonprogressive motility (p<0.01) and total motility (p <0.01) were higher in samples frozen with medium A (ANTIOX-PC). And the morphology (p=0.07) showed no significant difference between the cryopreservation media. CONCLUSIONS: The new formulation proposed in this research project, ANTIOX-PC, was not inferior to the conventional medium, TEST-yolk buffer, in relation to the primary endpoints analyzed, sperm motile spermatozoa and sperm DNA fragmentation index.

Foram examinadas as propriedades conformacionais de um peptídeo (YRWPFGNHL-NH2) presente na primeira alça extra-celular do receptor AT1 do hormônio angiotensina II. Espectros de dicroísmo circular (CD) e fluorescência foram obtidos em solução aquosa (em função do pH e da temperatura), na presença de um solvente indutor de estrutura secundária (trifluoroetanol, TFE), e na presença de micelas carregadas negativamente (dodecil sulfato de sódio, SDS) ou zwitteriônicas (N-hexadecil-N,N-dimetil-3-amônio-1-propano sulfonato, HPS e lisofosfatidilcolina, liso-PC), e de bicamadas contendo um fosfolipídio zwitteriônico (1-palmitoil-2-oleoil fosfatidilcolina, POPC) ou uma mistura de POPC e um fosfolipídio carregado negativamente (ácido l-palmitoil-2-oleoil fosfatídico, POPA). O estudo por calorimetria de titulação permitiu analisar a termodinâmica da ligação. Espectros de CD indicaram uma estrutura flexível em solução aquosa, modulada pelo pH e pela temperatura. Na presença de TFE, de micelas, e de vesículas de POPC:POPA o peptídeo adquire estrutura secundária, sugerindo a presença de uma dobra beta. Espectros de fluorescência intrínseca (W3) mostraram um deslocamento do comprimento de onda máximo de emissão (&#955;max) para o azul na presença de micelas e de vesículas de POPC:POPA. Observou-se também um aumento da intensidade de fluorescência, exceto no caso de SDS. Esses resultados indicaram que o peptídeo interagiu com os agregados. Não se observou alteração da fluorescência na presença de POPC. Medidas de anisotropia de fluorescência mostraram que, quando ligado, o peptídeo toma-se mais imobilizado. Estudos de supressão de fluorescência empregando agentes supressores aquossolúveis e de membrana sugeriram que o W3 localiza-se próximo à interface bicamada-água. Os resultados mostraram que o peptídeo se liga a micelas zwitteriônicas e negativas, enquanto que, no caso de bicamadas (mais empacotadas), a ligação depende da presença de cargas negativas. Experimentos de calorimetria mostraram que o &#916;H de ligação do peptídeo a vesículas é negativo, compatível com a ocorrência de interações eletrostáticas. Foram observadas diferenças qualitativas e quantitativas na ligação do peptídeo às micelas de HPS e liso-PC. A fim de examinar se essas diferenças eram devidas ao empacotamento molecular, foram obtidos espectros de ressonância paramagnética eletrônica de marcadores de spin intercalados nos dois sistemas. Diferenças foram observadas principalmente na região da cabeça polar, as quais poderiam ser responsáveis pela diferença de comportamento do peptídeo em ambos os agregados. Os resultados obtidos para a primeira alça extra-celular do receptor AT1 indicam que a sua conformação pode ser modulada pelo pH e pela polaridade do ambiente, que ela pode interagir com a membrana através de interações hidrofóbicas e eletrostáticas, e ainda que essa interação depende do grau de empacotamento da fase lipídica. Esses resultados estão de acordo com a visão de que domínios extra-membranares de GPCRs situam-se na interface membrana-água. As alterações conformacionais induzidas pelo meio, bem como pela interação entre domínios extra-membranares de GPCRs e a fase lipídica ou pela ligação do agonista, poderiam ter um papel no mecanismo molecular de transdução de sinal. / In this work the conformational properties of a peptide (YRWPFGNHL-NH2) whose sequence is present in the first extra-cellular loop of the angiotensin II AT1 receptor were examined. Circular dichroism (CD) and fluorescence spectra were obtained in aqueous solution (as a function of pH and temperature), in the presence of a secondary structure inducing solvent (trifluoroethanol, TFE), and in the presence of negatively charged (sodium dodecyl sulfate, SDS) or zwitterionic (N-hexadecyl-N,N-dimethyl-3-ammonio-1-propane sulfonate, HPS and lysophosphatidylcholine, liso-PC) micelles, and of bilayers containing a zwitterionic phospholipid (l-palmitoyl-2-oleoyl phosphatidylcholine, POPC) or a mixture of POPC and a negatively charged phospholipid (l-palmitoyl-2-oleoyl phosphatidic acid, POPA). Studies of titration calorimetry allowed the analysis of the binding thermodynamics. CD spectra indicated a flexible structure in aqueous solution, which was modulated by pH and temperature. In the presence of TFE, micelles and of POPC:POPA vesicles, the peptide acquired secondary structure, which is suggestive of a &#946; turn. The intrinsic fluorescence spectra (W3) showed a blue-shift of the maximum emission wavelenght (&#955;max) in the presence of micelles and of POPC:POPA vesicles. An increase in fluorescence intensity was also observed, except in the case of SDS. These results indicated that the peptide interacted with the aggregates. No fluorescence changes were observed in the presence of POPC. Fluorescence anisotropy measurements showed that, when bound to the aggregates, the peptide becomes more immobilized. Fluorescence quenching studies using water soluble and membrane-bound quenchers suggested that W3 is located close to the water-bilayer interface. The results showed that the peptide binds to negativelly charged and zwitterionic micelles, while in the case of bilayers (which are more tightly packed) the binding depends on the presence of negative charges. Titration calorimetry showed that &#916;H of peptide binding to the vesicles is negative, which is compatible with the ocurrence of eletrostatic interactions. Qualitative and quantitative differences in binding of the peptide to HPS and liso-PC micelles were observed. In order to examine whether these differences were due to molecular packing, electron paramagnetic resonance spectra of spin labels intercalated in both systems were obtained. Differences were observed, mainly in the polar head group region, that could be responsible for the different behaviour displayed by the peptide in both aggregates. The results obtained for the first extra-cellular loop of the AT1 receptor indicated that its conformation can be modulated by pH and by the polarity of the medium, and that it can interact with the membrane through hydrophobic and electrostatic interactions, and also that this interaction depends on the molecular packing of the lipid phase. These results are in aggrement with the idea that the GPCRs extra-membrane domains are located at the water-membrane interface. Conformational changes induced by the medium, as well as by the interaction between extra-cellular segments and the membrane or by ligand binding, could play a role in the molecular mechanism of signal transduction.

Neste trabalho foram estudadas as interações entre os corantes ciânicos com dois cromóforos (BCD) e monocamadas de Langmuir de fosfolipídio (DPPC). Devido ao alto coeficiente de absorção molar da luz na região ? > 600 nm, ao alto rendimento quântico do estado tripleto, à alta fotocitotoxicidade e à alta afinidade com estruturas celulares os BCD são promissores para serem utilizados em terapia fotodinâmica. Os estudos das características da interação de BCD com a monocamada são importantes tanto para esclarecer os efeitos estruturais na interação de monocamadas com outras moléculas quanto para suas aplicações em terapia fotodinâmica e em outras áreas tecnológicas tais como nanoeletrônica, fotônica etc. As isotermas de pressão superficial (?-A) obtidas mostram que os BCD e as monocamadas interagem, pois as isotermas (?-A) se expandem conforme é aumentado à porcentagem de BCD. Esta interação é dependente tanto da estrutura do BCD quanto da força iônica da subfase. A partir das isotermas (?-A) foi obtido o módulo de compressibilidade (Cs-1 = -A (??/?A) das monocamadas, do qual foram analisadas, de maneira mais detalhada, as modificações da monocamada de DPPC devido à presença dos BCD. Estas modificações compreendem o aparecimento da fase líquida expandida (LE) e formação dos domínios antecipada em comparação com a monocamada de DPPC puro. Foi observado que a área mínima por molécula e a elasticidade da monocamada na fase condensada (C) aumentam juntos com a porcentagem dos BCD. Na presença de BCD 180º as isotermas de potencial superficial (?V-A) sofrem uma expansão, no entanto, o valor máximo do potencial permanece nalterado. Isto indica que os BCD estimulam (antecipam) a orientação das moléculas de DPPC na interface ar-água e, consequentemente, a co-orientação das cabeças polares do DPPC, mas não contribuem no potencial superficial. Foi observado que a presença de NaCl na subfase aumenta o efeito dos BCD na formação da monocamada DPPC. Acreditamos que este efeito sinérgico é devido às interações mútuas dos ânions Cl- com a carga positiva do grupo trimetilamônio da cabeça polar do DPPC e das cargas positivas do BCD com a carga negativa do grupo fosfato do DPPC. As imagens obtidas pela microscopia de ângulo de Brewster mostram, em concordância com a análise das isotermas de pressão (?-A) e de potencial (?V- A), que a formação dos domínios, e conseqüentemente da monocamada, é antecipada na presença de BCD. Entretanto, a presença do BCD não altera o formato dos domínios, mas diminui seu tamanho. A análise realizada sobre os espectros de absorção óptica mostrou que os BCD podem formar agregados tipos H na monocamada e não foram observados agregados tipo J. Baseando-se na análise do efeito da estrutura dos BCD, na interação com a monocamada, e dos espectros de absorção propusemos dois modelos de interação dos BCD com a monocamada e acreditamos que o seguinte modelo é a melhor modelagem do sistema: - BCD se inseri na monocamada, paralelamente ao eixo da molécula de DPPC, interagindo tanto com a cauda hidrofóbica quanto com a cabeça polar. Entretanto, os resultados obtidos não permitem excluir completamente o segundo modelo proposto, no qual o BCD se localiza na parte polar da monocamada, perpendicular ao eixo da molécula de DPPC. / In this work the interaction of cyanine dyes with two chromophores with the DPPC phospholipid Langmuir monolayers was studied. Due to their high optical absorption in the region ? > 600 nm, high triplet state quantum yields, high photocytotoxicity and high affinity with cell structures the BCD are promising for application in photodynamic therapy. The study of the interaction of BCD with monolayers is important to clarify the structural effects on the monolayer interaction with other molecules as well as for application in photodynamic therapy and in other fields of technology, such as nanoelectronics, photonics, etc. The superficial pressure isotherms (?-A) demonstrate that BCD do interact with monolayers, the (?-A) isotherms being expanded when the BCD relative content increases. This interaction depends on the BCD structure and the subphase ionic strength, as well. The curves of the compressibility module (Cs-1 = -A (??/?A) of the monolayers were obtained from the (?-A) isotherms, which were used for detailed analysis of the DPPC monolayer formation in the BCD presence. The analysis demonstrated that the monolayer expanded liquid phase and the domain were formed earlier in the BCD presence than for pure DPPC. It was observed that both the minimum area per molecule and the condensed phase elasticity increased when the BCD relative content increased. In the presence of BCD 1800 the superficial potential isotherms (?V-A) were expanded, but the maximum potential value was unchanged. This indicates that BCD stimulated the DPPC molecule orientation on the air-water interphase and, consequently, the co-orientation of the DPPC polar heads, but did not contribute itself in the surface potential. It was observed that NaCl in the subphase increased the BCD effects on the DPPC monolayer formation. We suppose that this synergetic effect is due to the mutual interaction of Cl- anions with positive charges of the trimethylammonium group of the DPPC polar head and that of positive BCD charges with its phosphate group negative charges. Images obtained with the Brewster microscopy confirmed that BCD stimulated the domain and, consequently, the monolayer formation in accordance with the (?-A) and (?V-A) analysis. At the same time the BCD did not change the domain geometry, but reduced their sizes. The analysis of the BCD optical absorption spectra demonstrate that the BCD molecules in the monolayer form H aggregates and no J aggregates were observed. Basing on the analysis of the BCD structure effects on the monolayer formation we can propose two models of the BCD - monolayer interaction and we believe that the follow model is better: - the BCD molecule is inserted in the monolayer interior being parallel with the DPPC molecule axis and interacting with both hydrophobic and polar DPPC parts; However, our data are not sufficient to exclude completely the possibility for the BCD molecule to be localized just in the polar head monolayer part being perpendicular to the DPPC molecule axis.

Neste trabalho foram estudadas as interações entre os corantes ciânicos com dois cromóforos (BCD) e monocamadas de Langmuir de fosfolipídio (DPPC). Devido ao alto coeficiente de absorção molar da luz na região ? > 600 nm, ao alto rendimento quântico do estado tripleto, à alta fotocitotoxicidade e à alta afinidade com estruturas celulares os BCD são promissores para serem utilizados em terapia fotodinâmica. Os estudos das características da interação de BCD com a monocamada são importantes tanto para esclarecer os efeitos estruturais na interação de monocamadas com outras moléculas quanto para suas aplicações em terapia fotodinâmica e em outras áreas tecnológicas tais como nanoeletrônica, fotônica etc. As isotermas de pressão superficial (?-A) obtidas mostram que os BCD e as monocamadas interagem, pois as isotermas (?-A) se expandem conforme é aumentado à porcentagem de BCD. Esta interação é dependente tanto da estrutura do BCD quanto da força iônica da subfase. A partir das isotermas (?-A) foi obtido o módulo de compressibilidade (Cs-1 = -A (??/?A) das monocamadas, do qual foram analisadas, de maneira mais detalhada, as modificações da monocamada de DPPC devido à presença dos BCD. Estas modificações compreendem o aparecimento da fase líquida expandida (LE) e formação dos domínios antecipada em comparação com a monocamada de DPPC puro. Foi observado que a área mínima por molécula e a elasticidade da monocamada na fase condensada (C) aumentam juntos com a porcentagem dos BCD. Na presença de BCD 180º as isotermas de potencial superficial (?V-A) sofrem uma expansão, no entanto, o valor máximo do potencial permanece nalterado. Isto indica que os BCD estimulam (antecipam) a orientação das moléculas de DPPC na interface ar-água e, consequentemente, a co-orientação das cabeças polares do DPPC, mas não contribuem no potencial superficial. Foi observado que a presença de NaCl na subfase aumenta o efeito dos BCD na formação da monocamada DPPC. Acreditamos que este efeito sinérgico é devido às interações mútuas dos ânions Cl- com a carga positiva do grupo trimetilamônio da cabeça polar do DPPC e das cargas positivas do BCD com a carga negativa do grupo fosfato do DPPC. As imagens obtidas pela microscopia de ângulo de Brewster mostram, em concordância com a análise das isotermas de pressão (?-A) e de potencial (?V- A), que a formação dos domínios, e conseqüentemente da monocamada, é antecipada na presença de BCD. Entretanto, a presença do BCD não altera o formato dos domínios, mas diminui seu tamanho. A análise realizada sobre os espectros de absorção óptica mostrou que os BCD podem formar agregados tipos H na monocamada e não foram observados agregados tipo J. Baseando-se na análise do efeito da estrutura dos BCD, na interação com a monocamada, e dos espectros de absorção propusemos dois modelos de interação dos BCD com a monocamada e acreditamos que o seguinte modelo é a melhor modelagem do sistema: - BCD se inseri na monocamada, paralelamente ao eixo da molécula de DPPC, interagindo tanto com a cauda hidrofóbica quanto com a cabeça polar. Entretanto, os resultados obtidos não permitem excluir completamente o segundo modelo proposto, no qual o BCD se localiza na parte polar da monocamada, perpendicular ao eixo da molécula de DPPC. / In this work the interaction of cyanine dyes with two chromophores with the DPPC phospholipid Langmuir monolayers was studied. Due to their high optical absorption in the region ? > 600 nm, high triplet state quantum yields, high photocytotoxicity and high affinity with cell structures the BCD are promising for application in photodynamic therapy. The study of the interaction of BCD with monolayers is important to clarify the structural effects on the monolayer interaction with other molecules as well as for application in photodynamic therapy and in other fields of technology, such as nanoelectronics, photonics, etc. The superficial pressure isotherms (?-A) demonstrate that BCD do interact with monolayers, the (?-A) isotherms being expanded when the BCD relative content increases. This interaction depends on the BCD structure and the subphase ionic strength, as well. The curves of the compressibility module (Cs-1 = -A (??/?A) of the monolayers were obtained from the (?-A) isotherms, which were used for detailed analysis of the DPPC monolayer formation in the BCD presence. The analysis demonstrated that the monolayer expanded liquid phase and the domain were formed earlier in the BCD presence than for pure DPPC. It was observed that both the minimum area per molecule and the condensed phase elasticity increased when the BCD relative content increased. In the presence of BCD 1800 the superficial potential isotherms (?V-A) were expanded, but the maximum potential value was unchanged. This indicates that BCD stimulated the DPPC molecule orientation on the air-water interphase and, consequently, the co-orientation of the DPPC polar heads, but did not contribute itself in the surface potential. It was observed that NaCl in the subphase increased the BCD effects on the DPPC monolayer formation. We suppose that this synergetic effect is due to the mutual interaction of Cl- anions with positive charges of the trimethylammonium group of the DPPC polar head and that of positive BCD charges with its phosphate group negative charges. Images obtained with the Brewster microscopy confirmed that BCD stimulated the domain and, consequently, the monolayer formation in accordance with the (?-A) and (?V-A) analysis. At the same time the BCD did not change the domain geometry, but reduced their sizes. The analysis of the BCD optical absorption spectra demonstrate that the BCD molecules in the monolayer form H aggregates and no J aggregates were observed. Basing on the analysis of the BCD structure effects on the monolayer formation we can propose two models of the BCD - monolayer interaction and we believe that the follow model is better: - the BCD molecule is inserted in the monolayer interior being parallel with the DPPC molecule axis and interacting with both hydrophobic and polar DPPC parts; However, our data are not sufficient to exclude completely the possibility for the BCD molecule to be localized just in the polar head monolayer part being perpendicular to the DPPC molecule axis.

Este estudo reúne os principais resultados de fluorescência estática e resolvida no tempo sobre a interação da porfirina meso-tetrakis (4-metilpiridil), na forma de base livre (TMPyP) e complexada com Zn2+ (ZnTMPyP), com vesículas de fosfolipídio. Adicionalmente foram utilizadas as técnicas de potencial zeta e espalhamento de luz dinâmico (DLS, do inglês \"dynamic light scattering\"). As vesículas de fosfolipídio foram formadas por dois conjuntos de fosfolipídios: saturados e insaturados. O primeiro grupo é formado pela mistura dos fosfolipídios zwiteriônico 1,2-dipalmitoil-sn-glicero-3-fosfocolina (DPPC) e aniônico 1,2-dipalmitoil-sn-3-glicero-[fosfo-rac-(1- glicerol)] (DPPG), a diferentes razões molares. Os estudos utilizando tais sistemas foram realizados abaixo (25oC) e acima (50oC) da temperatura de transição de fase gel-líquido cristalino destes fosfolipídios (~ 41oC). O segundo grupo é formado pela mistura dos fosfolipídios zwiteriônico 1-palmitoil-2-oleoil-sn-glicero-3-fosfocolina (POPC) e aniônico 1-palmitoil-2-oleoil-sn-glicero-3-fosfo(1-rac-glicerol) (POPG). Como a transição de fase destes dois fosfolipídios ocorre a temperaturas negativas, todos os experimentos foram realizados a 25oC (vesículas no estado líquido cristalino). Todos os sistemas foram preparados através do método de extrusão para a obtenção de vesículas grandes unilamelares (LUV, do inglês \"large unilamellar vesicles\"). As análises dos dados de fluorescência indicaram que a atração eletrostática entre os substituíntes (positivamente carregados) das porfirinas TMPyP e ZnTMPyP e o grupo das cabeças polares (camada de Stern) das vesículas de fosfolipídio desempenha um papel fundamental na associação da porfirina. A distribuição da TMPyP entre o meio aquoso (tampão) e as vesículas de fosfolipídio foi evidenciada pela coexistência de um tempo de vida de fluorescência mais curto (~ 5 ns) e outro mais longo (~ 9-11 ns), respectivamente. Baseado nos valores das constantes pré-exponenciais, estudos adicionais mostram que a distribuição acima é afetada pela concentração de sal na solução. Os resultados de supressão de fluorescência com o supressor iodeto de potássio (KI) indicaram que ambas porfirinas estão localizadas, preferencialmente, na região da camada de Stern. Este resultado foi confirmado pelos estudos de potencial zeta e de DLS, os quais mostraram uma neutralização parcial das cargas negativas na superfície das vesículas devido à associação da porfirina. / This study presents time-resolved and steady-state fluorescence results on the interaction of the meso-tetrakis (4-methylpyridil) porphyrin, in free base form (TMPyP), and complexed with Zn2+ (ZnTMPyP), with phospholipid vesicles. Zeta potential and dynamic light scattering (DLS) techniques were also used. Phospholipid vesicles were formed by two phospholipid systems: saturated and unsaturated. The first group is a mixture of zwiterionic dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocoline (DPPC) and anionic 1,2-dipalmitoyl-sn-3-glycero-[phospho-rac-(1-glycerol)] (DPPG) phospholipids, at different molar ratios. Measurements were performed bellow (25oC) and above (50oC) the main gel-liquid crystalline phase transition temperature (~ 41oC). The second group is constituted by a mixture of zwiterionic 1-palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phosphocoline (POPC) and anionic 1-palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phospho(1-rac-glycerol) (POPG) phospholipids, at different molar ratios. Since the gel-liquid crystalline phase transition of these phospholipids occurs at a very low temperature value, all experiments were performed at 25oC (liquid crystalline state vesicles). All phospholipid systems were prepared through the extrusion method in order to obtain large unilamellar vesicles (LUV). The fluorescence data analyses indicated that the electrostatic attraction between the porphyrin substituents (positively charged) and the polar head groups of the phospholipid vesicles (Stern layer) plays an important role on the porphyrin binding affinity. The distribution of TMPyP between the aqueous medium (buffer) and the phospholipid vesicles was characterized by the coexistence of a shorter (~ 5 ns) and a longer (~ 9-11 ns) fluorescence lifetimes, respectively. Based on the pre- exponential values, additional time-resolved experiments showed a redistribution of the porphyrin at increasing salt concentration. The quenching studies, using potassium iodide (KI) as quencher, indicated that both TMPyP and ZnTMPyP are preferentially located at the Stern layer region. This result is in agreement with the zeta potential and DLS findings, which demonstrated a partial neutralization of the negative charges at the vesicle surface due to the porphyrin association.

Este estudo reúne os principais resultados de fluorescência estática e resolvida no tempo sobre a interação da porfirina meso-tetrakis (4-metilpiridil), na forma de base livre (TMPyP) e complexada com Zn2+ (ZnTMPyP), com vesículas de fosfolipídio. Adicionalmente foram utilizadas as técnicas de potencial zeta e espalhamento de luz dinâmico (DLS, do inglês \"dynamic light scattering\"). As vesículas de fosfolipídio foram formadas por dois conjuntos de fosfolipídios: saturados e insaturados. O primeiro grupo é formado pela mistura dos fosfolipídios zwiteriônico 1,2-dipalmitoil-sn-glicero-3-fosfocolina (DPPC) e aniônico 1,2-dipalmitoil-sn-3-glicero-[fosfo-rac-(1- glicerol)] (DPPG), a diferentes razões molares. Os estudos utilizando tais sistemas foram realizados abaixo (25oC) e acima (50oC) da temperatura de transição de fase gel-líquido cristalino destes fosfolipídios (~ 41oC). O segundo grupo é formado pela mistura dos fosfolipídios zwiteriônico 1-palmitoil-2-oleoil-sn-glicero-3-fosfocolina (POPC) e aniônico 1-palmitoil-2-oleoil-sn-glicero-3-fosfo(1-rac-glicerol) (POPG). Como a transição de fase destes dois fosfolipídios ocorre a temperaturas negativas, todos os experimentos foram realizados a 25oC (vesículas no estado líquido cristalino). Todos os sistemas foram preparados através do método de extrusão para a obtenção de vesículas grandes unilamelares (LUV, do inglês \"large unilamellar vesicles\"). As análises dos dados de fluorescência indicaram que a atração eletrostática entre os substituíntes (positivamente carregados) das porfirinas TMPyP e ZnTMPyP e o grupo das cabeças polares (camada de Stern) das vesículas de fosfolipídio desempenha um papel fundamental na associação da porfirina. A distribuição da TMPyP entre o meio aquoso (tampão) e as vesículas de fosfolipídio foi evidenciada pela coexistência de um tempo de vida de fluorescência mais curto (~ 5 ns) e outro mais longo (~ 9-11 ns), respectivamente. Baseado nos valores das constantes pré-exponenciais, estudos adicionais mostram que a distribuição acima é afetada pela concentração de sal na solução. Os resultados de supressão de fluorescência com o supressor iodeto de potássio (KI) indicaram que ambas porfirinas estão localizadas, preferencialmente, na região da camada de Stern. Este resultado foi confirmado pelos estudos de potencial zeta e de DLS, os quais mostraram uma neutralização parcial das cargas negativas na superfície das vesículas devido à associação da porfirina. / This study presents time-resolved and steady-state fluorescence results on the interaction of the meso-tetrakis (4-methylpyridil) porphyrin, in free base form (TMPyP), and complexed with Zn2+ (ZnTMPyP), with phospholipid vesicles. Zeta potential and dynamic light scattering (DLS) techniques were also used. Phospholipid vesicles were formed by two phospholipid systems: saturated and unsaturated. The first group is a mixture of zwiterionic dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocoline (DPPC) and anionic 1,2-dipalmitoyl-sn-3-glycero-[phospho-rac-(1-glycerol)] (DPPG) phospholipids, at different molar ratios. Measurements were performed bellow (25oC) and above (50oC) the main gel-liquid crystalline phase transition temperature (~ 41oC). The second group is constituted by a mixture of zwiterionic 1-palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phosphocoline (POPC) and anionic 1-palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phospho(1-rac-glycerol) (POPG) phospholipids, at different molar ratios. Since the gel-liquid crystalline phase transition of these phospholipids occurs at a very low temperature value, all experiments were performed at 25oC (liquid crystalline state vesicles). All phospholipid systems were prepared through the extrusion method in order to obtain large unilamellar vesicles (LUV). The fluorescence data analyses indicated that the electrostatic attraction between the porphyrin substituents (positively charged) and the polar head groups of the phospholipid vesicles (Stern layer) plays an important role on the porphyrin binding affinity. The distribution of TMPyP between the aqueous medium (buffer) and the phospholipid vesicles was characterized by the coexistence of a shorter (~ 5 ns) and a longer (~ 9-11 ns) fluorescence lifetimes, respectively. Based on the pre- exponential values, additional time-resolved experiments showed a redistribution of the porphyrin at increasing salt concentration. The quenching studies, using potassium iodide (KI) as quencher, indicated that both TMPyP and ZnTMPyP are preferentially located at the Stern layer region. This result is in agreement with the zeta potential and DLS findings, which demonstrated a partial neutralization of the negative charges at the vesicle surface due to the porphyrin association.