Tesis entregada a la Universidad de Chile en cumplimiento parcial de los Requisitos para optar al Grado de Magíster en Ciencias Químicas. / Se realizó un estudio de las propiedades electrónicas y geométricas de moléculas de ftalocianina libre H2Pc y ftalocianina de oro AuPc depositadas sobre una superficie metálica de oro representada mediante un cluster de 26 y 58 átomos respectivamente, usando la metodología de teoría de funcionales de la densidad. Mediante la inclusión de una corrección semi-empírica para dar cuenta de las fuerzas de dispersión, la metodología D3, se mostró que la interacción entre las moléculas y la superficie está regida por fuerzas atractivas de tipo van der Waals, que determinan la estabilización de los sistemas estudiados, así como sus propiedades geométricas que se evidencia en la disminución de la distancia molécula-superficie. Esto se fundamenta tanto en el análisis de las energías de interacción como en la visualización de las fuerzas de dispersión mediante la metodología NCI. Cálculos de Densidad de Estados muestran que los sistemas molécula-superficie exhiben una estructura electrónica de interfase metal-orgánica, lo que provee evidencia de que el modelo de cluster es viable en la aproximación supermolécula para el estudio de fenómenos de superficie. También se analizó la capacidad electrocatalítica del sistema AuPc y se observó que reproduce la tendencia de los sistemas experimentales con configuraciones electrónicas similares. / A study of the electronic and geometric properties of metal-free phthalocyanine H2Pc and gold phthalocyanine AuPc deposited over a gold metallic surface represented by a cluster of 26 and 58 atoms respectively, using the density functional theory methodology. Through the inclusion of a semi-empirical correction to take into account the dispersion forces, the D3 methodology, it has been shown that the interaction between molecules and surface is ruled by van der Waals attractive forces, which determine the stabilization of the studied systems and their geometric properties, demonstrated by the dropping of the molecule-surface distance. This is explained by the analysis of the interaction energies and by the visualization of dispersion forces by means of the NCI methodology. Calculations of Density of States show that molecule-surface systems display a metalorganic interface electronic structure, which provides evidence for the cluster model as a feasible one in the supermolecule approximation for the study of surface related phenomena. Also, the electrocatalytic behavior of the AuPc system was analyzed and it was observed that it reproduces the experimental tendencies of systems with similar electronic configurations. / Fondecyt Regular N° 1140503 y N° 1180158.

COSTA JÚNIOR, Antônio Eufrázio. Nano-híbridos baseados em complexos de ftalocianina derivados do cardanol, óxido de grafeno e magnetita. 2017. 92 f. Tese (Doutorado em Química)–Universidade Federal do Cará, Fortaleza, 2017. / Submitted by José Orlando Soares de Oliveira (orlando.soares@bol.com.br) on 2017-09-26T12:04:05Z No. of bitstreams: 1 tese ANTONIO EUFRAZIO.pdf: 3689458 bytes, checksum: 342e0aa4ef754fd440716202f8541855 (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2017-10-05T23:44:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 tese ANTONIO EUFRAZIO.pdf: 3689458 bytes, checksum: 342e0aa4ef754fd440716202f8541855 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-05T23:44:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese ANTONIO EUFRAZIO.pdf: 3689458 bytes, checksum: 342e0aa4ef754fd440716202f8541855 (MD5) Previous issue date: 2017 / The phthalocyanines are synthetic macromolecules made up of planar heterocycles formed by four isoindole units linked by nitrogen through a nitrogen bridge. The aromatic rings of the macrocycle give the compound high density electronics due to one π conjugated system of 18 electrons. The main properties of phthalocyanines are: high thermal stability, photoconductivity, electric semiconduvidade, highly conjugated electronic structure, low solubility in a wide variety of organic solvents. This set allows its use and application; including its metal analogues in various industries like paint industry and pigments, photosensitizers, electronic sensors, photo catalysis, photodynamic therapy, photovoltaics, semiconductor and electronic systems that operate at low frequencies. Thus, aiming to make the most of optical and electrical properties of this class of molecules, this paper proposes synthesizing phtalocyanines derived from cardanol, the main by-product of agribusiness cashew nuts, and combines them with graphene oxide, material of high performance, doped with magnetic nanoparticles, producing new nanomaterials with high dielectric property. The phthalocyanines have been synthesized by two routes: conventional route and microwave irradiation. This one showed the highest yields compared the conventional method of 14.70; 9.59; 111.42 and 14.54% for the metallated phthalocyanines with Co, Cu, Ni and Zn, respectively. The products were characterized by the techniques 1H NMR, GC-MS, UV-Vis, FT-IR and TGA. The nanohybrids were characterized by FT-IR, TGA, DSC, their dielectric properties were verified by impedance spectroscopy and the magnetic behavior by hysteresis. For all nanomaterials studied, significant improvements were observed in the dielectric properties of nanohybrids when compared with the complexes analyzed separately. The magnetization values obtained for the hybrid materials were slightly lower than those of the pure magnetite. The lowest value found was 42 emu • g-1 (GO@Fe3O4/CoPc)) and 53.48% for GO@Fe3O4/NiPc. The nano-hybrids OG @Fe3O4/[Cu(Pc)] showed an increase in the values of permittivity and conductivity of 1,2 – 627 and 1.5 x 10-7 – 1.8 x 10-4 Ω-1 m-1. Therefore there was a real increase in the properties of de 5.2 x 104% (ε'r) e 2.7x 107 (σ) / As ftalocianinas são macromoléculas sintéticas constituídas de heterocíclicos planares, formadas por quatro unidades isoindol ligadas por nitrogênio através de pontes de azoto. Os anéis aromáticos do macrociclo conferem ao composto uma alta densidade eletrônica devido ao um sistema π conjugado de 18 elétrons. As principais propriedades das ftalocianinas são: elevada estabilidade térmica, fotocondutividade, semiconduvidade elétrica, estrutura eletrônica altamente conjugada, baixa solubilidade em uma grande variedade de solventes orgânicos. Esse conjunto permite sua utilização e aplicação, incluindo seus análogos metálicos, em diversos setores como indústria de tintas e pigmentos, fotosensibilizadores, sensores eletrônicos, fotocatálises, terapia fotodinâmica, células fotovoltaicas, semicondutores e sistemas eletrônicos que operam em baixas frequências. Assim, visando aproveitar ao máximo as propriedades ópticas e elétricas dessa classe de moléculas, este trabalho propõe sintetizar ftalocianinas derivado do cardanol, principal subproduto do agronegócio da castanha do caju, e combiná-las com óxido de grafeno, material de elevada performance, dopados com nanopartículas magnéticas, produzindo novos nanomateriais com elevadas propriedades dielétricas. As ftalocianinas foram sintetizadas por duas vias: via convencional e irradiação de micro-ondas. Este apresentou os maiores rendimentos quando comparados ao método convencional de 14,70; 9,59; 111,42 e de 14,54% para as ftalocianinas metaladas com Co, Cu, Ni e Zn respectivamente. Os produtos foram caracterizados pelas técnicas de RMN- 1H, GC-EM, UV-Vis, FT-IR, e TGA. Os nano-híbridos foram caracterizados por FT-IR, TGA, DSC, suas propriedades dielétricas foram verificadas por espectroscopias de impedância e o comportamento magnético por histerese. Para todos os nanomateriais estudados, foram observadas melhorias significativas nas propriedades dielétricas dos nano-híbridos quando comparados com os complexos analisados separadamente. Os valores de magnetização obtidos para os materiais híbridos foram ligeiramente menores do que os da magnetita pura. O menor valor encontrado foi de 42 emu • g-1 (OG@Fe3O4/CoPc) e de 53,48 emu • g-1para o OG@Fe3O4/NiPc. O nano-híbridos OG@Fe3O4/[Cu(Pc)], apresentou aumento noss valores de permissividade e de condutividade de 1,2 – 627 e 1,5 x 10-7 – 1,8 x 10-4 Ω-1 m-1. Portanto houve um aumento real nas propriedades de 5,2 x 104% (ε'r) e 2,7x 107 (σ)

Tese (Doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Nanociência e Nanobiotecnologia, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2017-03-27T19:30:15Z No. of bitstreams: 1 2016_SandraMilenaLealPinto.pdf: 3834239 bytes, checksum: 0268850992e681ba3090b863aaf818d2 (MD5) / Approved for entry into archive by Ruthléa Nascimento(ruthleanascimento@bce.unb.br) on 2017-03-28T12:00:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_SandraMilenaLealPinto.pdf: 3834239 bytes, checksum: 0268850992e681ba3090b863aaf818d2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-28T12:00:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_SandraMilenaLealPinto.pdf: 3834239 bytes, checksum: 0268850992e681ba3090b863aaf818d2 (MD5) / A leishmaniose é um problema de saúde pública em países em desenvolvimento. O tratamento dessa doença baseia-se principalmente no uso de antimoniais pentavalentes, em casos de falha terapêutica drogas como o Pentostam e a Anfotericina B tem sido utilizadas. Entretanto, a elevada toxicidade desses compostos e a geração de resistência a eles tem limitado o tratamento dessa doença, o que sugere o desenvolvimento de terapias mais efetivas. Por isso, realizou-se esta tese cujo objetivo principal consistiu no desenvolvimento de uma nanoformulação contendo o fotossensibilizante Alumínio-Cloro-Ftalocianina e o antibiótico Paromomicina para ser utilizada no tratamento da Leishmaniose Cutânea por meio de Terapia Fotodinâmica. A nanoemulsão O/A de AlClFt e Paromomicina foi preparada por meio do método de emulsificação espontânea, sendo que depois de caracterizada e ter a sua estabilidade determinada, o sistema de nanoemulsão foi testado quanto a capacidade de apresentar efeito antiparasitário em promastigotas, amastigotas intracelulares de L. braziliensis e células THP-1 diferenciadas, antes e depois da Terapia Fotodinâmica (5 joules/cm2) durante 24 horas; os resultados foram expressos como percentagens de inibição e concentração inibitória 50 e 90 (CI50, CI90) e como concentração citotóxica 50 e 90 (CC50 e CC90). Além disso, determinou-se ex vivo, em pele de camundongos Balb/c, a capacidade de permeação e de retenção dos sistemas de nanoemulsão mediante o sistema de células de Franz e tape stripping, respetivamente. Adicionalmente, camundongos Balb/c foram tratados topicamente na base da cauda com os nanoconjugados durante 15 dias usando terapia fotodinâmica, após de seis dias do término do tratamento; fígado, pele, baço e rim foram extraídos para a análise da biodistribuição da AlClFt e PM por espectrofluorometria e cromatografia líquida de alto desempenho, respetivamente. Além disso, medula óssea dos camundongos foi analisada para avaliação de formação de micronúcleos nos eritrócitos policromatófilos; sangue intracardíaca foi extraído para análise hemograma. Os resultados mostraram sistemas de nanoemulsão O/A com diâmetros hidrodinâmicos <30nm, monodispersos e potencial zeta perto de zero. A AlClFt mostrou conservar as propriedades físico-químicas quando no nanoconjugado e mostrou-se estável por quatro meses quando conservado a 4ºC. Adicionalmente, o nanossistema de AlClFt e PM inibiu >90% do crescimento de promastigotas e amastigotas intracelulares de L. braziliensis após da terapia fotodinâmica em concentrações onde não foi observado toxicidade nas células hospedeiras, mostrando seletividade. Por outro lado, em ex vivo e in vivo, a AlClFt não foi capaz de permear a pele de camundongos Balb/c. Já a PM no nanoconjugado, permeou até 86 vezes mais do que a PM livre após de 6 horas em sistemas ex vivo. A PM acumulou-se mais no baço. Os sistemas de nanoemulsão não foram genotóxico, tampouco causaram irritabilidade, vermelhidão e laceração durante e após do tratamento tópico. A análise do hemograma mostrou diminuição na contagem de plaquetas da maioria dos camundongos, as outras células do sangue não foram alteradas. Estes resultados, além de originais, propõem um nanoconjugado promissor para ser utilizado no modelo murino de Leishmaniasis cutânea. / Leishmaniasis is still a public health problem in developing countries, which have morbidity on the increase. Pentavalent antimonials are still the mainstay of treatment, although in cases of therapeutic failure, another drugs such as Pentostan, and Amphotericin B, among others, are considered. However, the effectiveness of this therapy is limited due to its high toxicity, the emergence of acquired resistance, route of administration and prolonged lenght of therapy. For the above, the search for new drugs is a focus in investigation, actually. In order to formulate an alternative antileishamanial therapy, in this thesis is proposed the use of nanobiotechnology to optimize the combined effect of photodynamic therapy with aluminiumphthalocyanine chloride (AlClFt) and Paramomycin (PM), an antibiotic used to the treatment of the leishmaniasis in the Old world. If this nanoconjugate is active against the parasite, is not toxic and its nanoconjugated are able to penetrate layers of skin of mices, it could be used as a murine model of cutaneous leishamaniasis, in subsequent studies. According to above, the main objective of this thesis was to develop a nano-formulation of aluminium-phthalocyanine chloride and Paramomicyn for the treatment of cutaneous leishmaniasis using photodynamic therapy.The oil/water (O/W) nanoemulsion of AlClFt and Paramomycin was prepared using the spontaneous emulsification method. Also, nanoemulsions with each individuals compounds and vehicles were prepared. The colloidal characterization of theses nanosystems was made by measuring the hydrodynamic diameter and determining polydispersity index and zeta potential by dynamic light scattering and electrophoretic mobility, respectively. Furthemore, physicochemical caracterization was performed to determine the absorption and emission spectra (excited 350nm) of AlClFt present in the nanosystem. pH, reactive oxygen species and stabylity at 4ºC during four months were also determined. Promastigotes and intracelular amastigotes of Leishamania braziliensis and differentiated tHP-1 cells were treated with each of different nanoemulsion systems, before and after photodynamic therapy (5 joules/cm2), during 24 hours. The results were expressed as inhibition percents and 50 and 90% inhibitory concentration (IC50 and IC90). Permeability and ex vivo retention in skin of Balb/c mice of nanoemulsions were tested by Franz cells and tape stripping systems, respectively. In addition, Balb/c mice were treated topically with the nanoconjugates during 15 days. 6 days after treatment finished, liver, skin, spleen and kidney were extracted in order to analyze the AlClFt and PM biodistribution by spectrophotometry and High performance liquid cromatography (HPLC), respectively. Also, bone marrow of mice was analyzed to detect micronucleous in polychromatic erithrocytes. It was obtained intracardiac blood to hematologic analysis. The O/W nanoemulsion systems showed hydrodynamic diameters <30mm, they were monodispers and its values of zeta potential were near to zero. The AlClFt retained its physicochemical properties as nanoconjugate and it was stable during 4 months at 4ºC. The AlClFt and PM nanosystem was able to inhibit the growth of >90% of promastigotes and intracellular promastigotes of L. braziliensis after photodynamyc therapy using no toxic concentrations for host cells, showing selectivity. Moreover, In ex vivo and in vivo systems, AlClFt did not able to penetrate a skin of Balb/c mice while PM nanoconjugate penetrate 86 fold more than PM free, after 6 hours in ex vivo systems. In vivo assays, concentrations up 292.96M were detected in spleen of treated animals. The nanoemulsion system did not show genotoxicity neither irritability, redness nor tearing during and after topic treatment. Decreased platelet count was recorded in most of mice. Another blood cells were not altered. These results suggest a promissory nanoconjugate to be used in the murine model of cutaneous Leishmaniasis.

O laser é uma fonte de radiação não ionizante altamente concentrada que em contato com diferentes tecidos resulta, de acordo com o tipo de laser, em efeitos térmicos, fotoquímicos e não lineares. Atualmente, o laser tem sido rotineiramente empregado em diversas áreas da ciência, assim como na Medicina e Odontologia. Os tratamentos com utilização de radiação a laser de baixa intensidade na odontologia são de grande interesse para as áreas de cirurgia buco-maxilo-facial e implantodontia sendo usado para a estimulação do processo de osteogênese. Um novo tratamento promissor envolve o processo fotodinâmico e emprega a combinação de dois agentes terapêuticos: um fármaco fotossensível e uma baixa dosagem de luz visível que combinados em presença de oxigênio provocam a bioestimulação celular. É um método eficiente, não-invasivo. Avaliar a utilização do fármaco fotossensível derivado das ftalocianinas com a ftalocianina de cloro-alumínio para o uso no tratamento para estimulação da osteogênese é o objetivo deste trabalho, será avaliado também a potencialidade terapêutica do processo. Na tentativa de se obter melhores resultados com esses fármacos, tem surgido nos últimos anos um interesse muito grande no desenvolvimento de formulações nanoestruturadas, dentro de uma linha altamente emergente de pesquisa a Nanobiotecnologia. Neste contexto, surge dentre os vários sistemas de veiculação disponíveis, as nanoemulsões, que permitem solubilizar fármacos hidrofóbicos em água, mantendo suas características físico-químicas. / The laser is a source of non ionizing radiation highly concentrated and coherent that in contact with different tissues induce thermal, photochemical and non-linear effects according to the type of the laser. Currently, the laser has been used routinely in many areas of science, as well as in medicine and dentistry. The treatments using laser radiation of low intensity in dentistry are of great interest specially in the areas of surgery bucco-maxillo-facial and dental implants and its being used to stimulate the process of osteogenesis. A promising new treatment in dentistry area involves the photodynamic process and employs a combination of two therapeutic agents: a photosensitizers drug and a low dose of visible light that combined in the presence of oxygen could induce cellular biostimulation. It is an efficient non-invasive method. Evaluate the use of the drug derived system to administrate photosensitizers as phthalocyanine derivatives chlorine-aluminum specifically for the use in treatment and stimulation of the osteogenesis is the main objective of this work. It will be also evaluated the therapeutic potential of the process. In an attempt to obtain better biocompatibility of these drugs it has developed in recent years an additional interest in the development of nanostructured formulations, focused in a highly emerging line of research the Nanobiotechnology. The nanoemulsion formulation was selected to this work. It was showed that the hydrophobic drugs choose for this work maintaining its photophysical and chemical characteristics in this medium applicable to biological tissue.

Episódios de contaminação envolvendo hidrocarbonetos de petróleo são relatados com bastante freqüência, principalmente em função dos acidentes envolvendo transporte e estocagem de combustíveis, dentre os quais se destacam o benzeno, tolueno, etilbenzeno e xileno (BTEX). Assim, não é surpreendente o grande número de trabalhos, atualmente disponíveis, relacionados à remediação de águas subterrâneas. Entretanto, é conhecido que a total mineralização de benzeno, na maioria das tecnologias utilizadas para remediação de solos e águas subterrâneas, não ocorre totalmente podendo formar compostos fenólicos altamente tóxicos. Por este motivo, este trabalho teve por finalidade a análise dos subprodutos formados a partir da degradação do benzeno, que são eles: hidroquinona, resorcinol, catecol, fenol, p-benzoquinona. Para este propósito, os compostos fenólicos formados foram medidos utilizando um eletrodo de carbono vítreo modificado com filme de nanotubos de carbono e ftalocianinas metalicas. Os compostos fenólicos também foram analisados por cromatografia liquida de alta eficiência com detector espectrofotométrico, espectrometria no UV/Visível. Os sensores eletroquímicos propostos mostraram-se altamente eletrocatalíticos e sensíveis na determinação dos derivados da oxidação do benzeno, obtendo-se um limite de detecção de 4,54 &mu;mol L-1 para a hidroquinona, de 1,63 &mu;mol L-1 para o resorcinol, 0,14 &mu;mol L-1 para o catecol, 4,19 &mu;mol L-1 para o fenol e 1,78 &mu;mol L-1 para a p-benzoquinona. Observa-se que existem algumas diferenças nos limites de detecção para cada composto fenólico estudado e que o eletrodo GC/MWCNT/CoPc apresentou menores limites de detecção para o catecol, resorcinol e p-benzoquinona podendo analisar predominantemente esses compostos fenólicos a partir da eletro-oxidação do benzeno. A metodologia proposta comparada com os métodos oficiais de análise e foi observado que os sensores atingem os limites mínimos necessários de detecção, demonstrando que sensores eletroquímicos baseados em CNTs tornam-se uma alternativa no desenvolvimento de metodologias altamente sensíveis, rápidas e de baixo custo. / Contamination episodes involving petroleum hydrocarbons are reported quite frequently, mainly because of accidents involving transportation and storage of fuels, among which stand out as benzene, toluene, ethylbenzene and xylene (BTEX). Thus, it is not surprising the large number of papers currently available relating to remediation of groundwater. However, it is known that the complete mineralization of benzene, most of the technologies used for remediation of soil and groundwater, it doesn\'t occur and it can form highly toxic phenolic compounds. For this reason, this paper aims to analyze the products formed from the degradation of benzene, which are: hydroquinone, resorcinol, catechol, phenol, p-benzoquinone. For this purpose, the phenolic compounds formed were measured using a glassy carbon electrode modified with a film of carbon nanotubes and metallic phthalocyanines. Phenolic compounds were also analyzed by high performance liquid chromatography with UV detection, spectroscopy in UV / Visible. The proposed electrochemical sensors were highly sensitive and the electrocatalytic determination of the oxidation of benzene derivatives, obtaining a detection limit of 4.54 &mu;mol L-1 for hydroquinone, 1.63 &mu;mol L-1 for resorcinol , 0.14 &mu;mol L-1 for catechol, 4.19 &mu;mol L-1 for phenol and 1.78 &mu;mol L-1 for p-benzoquinone. It is observed that there are some differences in detection limits for each phenolic compound studied and the electrode GC/MWCNT/CoPc had lower detection limits for catechol, resorcinol and p-benzoquinone can analyze these phenolic compounds predominantly from the electro- oxidation of benzene. The proposed methodology was compared with the official methods of analysis and it was observed that the sensors reach the required minimum limits of detection, demonstrating that electrochemical sensors based on CNTs become an alternative for the development of high sensitivity, rapid and low-cost. methodologies.

A Terapia Fotodinâmica (TFD) é uma modalidade terapêutica inovadora para o tratamento de tumores cutâneos. As ftalocianinas têm sido utilizadas como fotossensibilizantes sistêmicos devido à sua alta afinidade ao tecido tumoral e seu efeito acentuado quando irradiadas com luz. No entanto, a lipossolubilidade e o baixo coeficiente de partilha óleo/água dessas substâncias dificultam sua aplicação tópica, levando ao desenvolvimento de derivados carregados, como a zinco ftalocianina tetrassulfonada (ZnPcS4) na tentativa de aumentar sua solubilidade em água, bem como melhorar sua captação pelas células tumorais. Entretanto, moléculas carregadas têm dificuldades em atravessar o estrato córneo (EC), a principal barreira da pele. Como a iontoforese é uma técnica não-invasiva capaz de aumentar e controlar a penetração de moléculas carregadas na pele, ela parece ser uma alternativa para aumentar a penetração cutânea da ZnPcS4 nas camadas da pele onde os tumores estão presentes. Dessa forma, foram realizados experimentos in vitro de iontoforese de um gel hidrofílico da ZnPcS4 aplicado topicamente na presença e ausência de NaCl. Estudos de iontoforese in vivo também foram realizados, empregando ratos Wistar como modelo animal, bem como experimentos em cultura de células tumorais para avaliar a citotoxicidade do fármaco em estudo. O método analítico para quantificação do fármaco na pele foi validado quanto à linearidade, precisão, exatidão, sensibilidade e seletividade. A iontoforese catódica promoveu um aumento significativo da retenção da ZnPcS4 tanto no EC como na epiderme viável nos experimentos realizados na presença e ausência de NaCl em relação à aplicação passiva da formulação e de iontoforese anódica, sendo que ocorreu um aumento da quantidade do fármaco retido nas diferentes camadas da pele quando o sal foi retirado da formulação. Os estudos in vivo com a formulação também mostraram que a corrente elétrica aumentou a penetração do fármaco para as camadas mais profundas da pele em relação aos experimentos passivos de permeação, o que foi evidenciado pela intensidade de fluorescência do fármaco visualizada por microscopia confocal e pela quantidade de fármaco retido nas diferentes camadas da pele. Resultados em cultura de células tumorais A431 sugerem que a concentração de fármaco que chega à epiderme viável após experimentos de iontoforese catódica é capaz de matar mais de 90% dessas células tumorais quando a dose de irradiação de 5 J/cm2 é aplicada. Além disso, quando a corrente elétrica é aplicada em cultura celular, não foi observado nenhum aumento significativo da citotoxicidade da ZnPcS4, demonstrando que a aplicação de corrente elétrica não fez com que a entrada do fármaco para o interior das células tumorais aumentasse. Não restam dúvidas, no entanto, que a corrente elétrica aumentou a penetração do fármaco nas camadas profundas da pele, além de levar a uma distribuição homogênea da ZnPcS4 nessas camadas após 15 minutos de aplicação. / Photodynamic therapy (PDT) is an innovative therapeutic modality for the treatment of cutaneous tumors. The phthalocyanines have been used as systemic photosensitizing agents due to its high affinity to tumor tissues and its accentuated effect when irradiated with light. However, the lipophilicity and the low partition coefficient oil/water of these substances difficult its topical application, leading to the development of charged derivatives, such as the zinc phthalocyanine tetrasulfonated (ZnPcS4) in an attempt to increase the water solubility, as well as improve the drug uptake by tumor cells. However, charged molecules have difficulties to cross the stratum corneum (SC), the main barrier of the skin. As iontophoresis is a noninvasive technique able to improve and control the penetration of charged molecules through the skin, it seems to be an alternative for enhancing ZnPcS4 penetration into the deep layers of the skin, where cutaneous tumors reside. This way, in vitro iontophoresis experiments of a hydrophilic gel containing ZnPcS4 applied topically in the presence and absence of NaCl were performed. In vivo iontophoresis studies were also carried out employing Wistar rats as animal model, as well as experiments in culture of tumour cells to evaluate the cytotoxicity of the drug. The analytical method for the quantification of the drug in the skin was validated considering the parameters of linearity, precision, accuracy, sensitivity and selectivity. The cathodal iontophoresis promoted a significant increase in retention of ZnPcS4 in both SC and viable epidermis in the experiments conducted in the presence and absence of NaCl in relation to the formulation applied passively or by anodal iontophoresis. Therefore, there was an increase in the amount of the drug retained in different layers of the skin when salt was removed from the formulation in the cathodal iontophoresis. In vivo studies also demonstrated that the electrical current increased penetration of the drug to the deeper layers of the skin in relation to passive experiments, evidenced by the fluorescence intensity of the drug showed by confocal microscopy and by the amount of drug retained in the different layers of the skin. Results with A431 tumor cells suggest that the concentration of the drug that reaches the viable epidermis after cathodal iontophoresis is able to kill more than 90% of these tumor cells when the radiation dose of 5 J/cm² was applied. In addition, when the electric current was applied to the cells, it was not observed any significant increase of cytotoxicity, demonstrating that the electric current application did not increased the uptake of the ZnPcS4 by the tumor cells. There are no doubts, however, that the electric current increased the ZnPcS4 penetration to the deep layers of the skin and lead to a homogeneous distribution of ZnPcS4 in these layers after 15 minutes of application.

Episódios de contaminação envolvendo hidrocarbonetos de petróleo são relatados com bastante freqüência, principalmente em função dos acidentes envolvendo transporte e estocagem de combustíveis, dentre os quais se destacam o benzeno, tolueno, etilbenzeno e xileno (BTEX). Assim, não é surpreendente o grande número de trabalhos, atualmente disponíveis, relacionados à remediação de águas subterrâneas. Entretanto, é conhecido que a total mineralização de benzeno, na maioria das tecnologias utilizadas para remediação de solos e águas subterrâneas, não ocorre totalmente podendo formar compostos fenólicos altamente tóxicos. Por este motivo, este trabalho teve por finalidade a análise dos subprodutos formados a partir da degradação do benzeno, que são eles: hidroquinona, resorcinol, catecol, fenol, p-benzoquinona. Para este propósito, os compostos fenólicos formados foram medidos utilizando um eletrodo de carbono vítreo modificado com filme de nanotubos de carbono e ftalocianinas metalicas. Os compostos fenólicos também foram analisados por cromatografia liquida de alta eficiência com detector espectrofotométrico, espectrometria no UV/Visível. Os sensores eletroquímicos propostos mostraram-se altamente eletrocatalíticos e sensíveis na determinação dos derivados da oxidação do benzeno, obtendo-se um limite de detecção de 4,54 &mu;mol L-1 para a hidroquinona, de 1,63 &mu;mol L-1 para o resorcinol, 0,14 &mu;mol L-1 para o catecol, 4,19 &mu;mol L-1 para o fenol e 1,78 &mu;mol L-1 para a p-benzoquinona. Observa-se que existem algumas diferenças nos limites de detecção para cada composto fenólico estudado e que o eletrodo GC/MWCNT/CoPc apresentou menores limites de detecção para o catecol, resorcinol e p-benzoquinona podendo analisar predominantemente esses compostos fenólicos a partir da eletro-oxidação do benzeno. A metodologia proposta comparada com os métodos oficiais de análise e foi observado que os sensores atingem os limites mínimos necessários de detecção, demonstrando que sensores eletroquímicos baseados em CNTs tornam-se uma alternativa no desenvolvimento de metodologias altamente sensíveis, rápidas e de baixo custo. / Contamination episodes involving petroleum hydrocarbons are reported quite frequently, mainly because of accidents involving transportation and storage of fuels, among which stand out as benzene, toluene, ethylbenzene and xylene (BTEX). Thus, it is not surprising the large number of papers currently available relating to remediation of groundwater. However, it is known that the complete mineralization of benzene, most of the technologies used for remediation of soil and groundwater, it doesn\'t occur and it can form highly toxic phenolic compounds. For this reason, this paper aims to analyze the products formed from the degradation of benzene, which are: hydroquinone, resorcinol, catechol, phenol, p-benzoquinone. For this purpose, the phenolic compounds formed were measured using a glassy carbon electrode modified with a film of carbon nanotubes and metallic phthalocyanines. Phenolic compounds were also analyzed by high performance liquid chromatography with UV detection, spectroscopy in UV / Visible. The proposed electrochemical sensors were highly sensitive and the electrocatalytic determination of the oxidation of benzene derivatives, obtaining a detection limit of 4.54 &mu;mol L-1 for hydroquinone, 1.63 &mu;mol L-1 for resorcinol , 0.14 &mu;mol L-1 for catechol, 4.19 &mu;mol L-1 for phenol and 1.78 &mu;mol L-1 for p-benzoquinone. It is observed that there are some differences in detection limits for each phenolic compound studied and the electrode GC/MWCNT/CoPc had lower detection limits for catechol, resorcinol and p-benzoquinone can analyze these phenolic compounds predominantly from the electro- oxidation of benzene. The proposed methodology was compared with the official methods of analysis and it was observed that the sensors reach the required minimum limits of detection, demonstrating that electrochemical sensors based on CNTs become an alternative for the development of high sensitivity, rapid and low-cost. methodologies.

Úlceras são alterações que ocorrem na integridade da pele como consequência de lesões diversas, constituindo a dificuldade de sua cura um grave problema de saúde pública. A fototerapia com laser de baixa intensidade (LLLT), através de seus efeitos biomoduladores, vem sendo apontada como uma técnica prática, rápida e eficaz para esses casos. Entretanto, aplicações de LLLT podem, em alguns casos, estimular a proliferação de microrganismos patogênicos presentes na lesão, resultando numa piora da infecção e maior retardo no processo de reparo. Nesses casos, o uso de quimioterapia fotodinâmica antimicrobiana (PACT) pode ser uma alternativa. O presente estudo testou a eficácia da PACT com Ftalocianina Cloro-Alumínio (FC-ClAl) e da LLLT na inativação de microrganismos, com uma dose energética adequada para não prejudicar o processo de cicatrização. Em biofilmes de P. aeruginosa e S. aureus previamente cultivados por um período de 24 h em microplacas de 24 e 96 poços, realizou-se etapa única de aplicação da fototerapia LLLT e PACT com 4 diferentes formulações para inativação de microrganismos: formulação vazia (ausência de fármaco fotossensível FV), formulação catiônica vazia (com alteração em sua polaridade FCV), formulação aniônica com fármaco fotossensível (apenas Ftalocianina Cloro-alumínio FC-ClAl FAPc), formulação catiônica com fármaco fotossensível (FC-ClAl + formulação com polaridade alterada FCPc). Foram feitas análises quantitativas através da contagem de células viáveis e medidas de absorbância em leitora de ELISA com sal tetrazólio, 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-difenil brometo de tetrazólio (MTT), associado. Os dados obtidos foram comparados através de análise de variância (ANOVA) com nível de confiança de 95%. Os resultados obtidos permitiram concluir que a PACT com FC-ClAl sozinha (FAPc) não apresenta ação bactericida satisfatória sobre a P. aeruginosa e a S. aureus, mostrando resultados estimulatórios a esses microrganismos quando comparada às outras 3 formulações utilizadas. A ação antimicrobiana só foi observada ao se ter a associação da PACT Ftalocianina cloro-alumínio com a formulação catiônica (FCPc), a qual mostrou intensa interação com os biofilmes microbianos, principalmente com a S. aureus, mesmo na ausência de Ftalocianina (FCV). / Ulcers are changes on the skin integrity as a consequence of several lesions, and its cure represents a serious public health problem. Phototherapy based on low level laser therapy (LLLT), through its biomodulatory effects, has been pointed as a fast, practical and effective therapy for these cases. However, LLLT applications may, in some cases, stimulate pathogenic microorganisms proliferation present in the lesion, resulting in a worst infection and longer delay on the healing process. For such cases the use of Photodynamic Antimicrobial Chemotherapy (PACT) can be an alternative. The present study tested the PACT effectiveness with a phthalocyanine-derived photosensitizer and LLLT on microorganism inactivation, with an adequate energy dose in order to not damage all the healing process. On P. aeruginosa and S. aureus mature biofilms, previously cultivated for a period of 24 h in 24 and 96 wells-plate, a single application of phototherapy based on LLLT and PACT to inactivate bacteria was performed, with four different formulations: blank formulation (FV - no photosensitive drug), cationic empty formulation (FCV - formulation with an inverted polarity), formulation with anionic photosensitive drug (FAPc - only Chloro-aluminum Phthalocyanine) and cationic formulation with photosensitive drug (FCPc - Chloro-aluminum Phthalocyanine associated with an inverted polarity formulation). Quantitative analyses were performed through the counting of colony forming units (CFU) and the absorbance analysis with MTT associated. The data were compared through variance analysis test (ANOVA), with a confidence level of 95%. The results showed that PACT with Chloro-aluminum Phthalocyanine itself does not present satisfactory bactericidal effect against P. aeruginosa and S. aureus. This photosensitizer (FAPc) presented a microorganism stimulatory action when compared with the other three formulations used. The bactericidal effect was seen only with the PACT with cationic formulation association, which demonstrated an intense interaction with microbial biofilms, especially with S. aureus, even in the absence of Phthalocyanine (FCV).

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Nanociência e Nanobiotecnologia, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-07-13T16:31:13Z No. of bitstreams: 1 2016_LucianoFerreiraMorgado.pdf: 1304438 bytes, checksum: 6ef8146f6954febd010ffeba432e4c7b (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-07-28T23:09:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_LucianoFerreiraMorgado.pdf: 1304438 bytes, checksum: 6ef8146f6954febd010ffeba432e4c7b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-28T23:09:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_LucianoFerreiraMorgado.pdf: 1304438 bytes, checksum: 6ef8146f6954febd010ffeba432e4c7b (MD5) / A onicomicose é uma das patologias mais comuns do aparelho ungueal, com uma prevalência populacional de até 30%, resultando em danos estéticos e funcionais, facilitando o encravamento da unha e predispondo a infecções bacterianas secundárias. O seu tratamento padrão envolve o uso prolongado de medicações tópicas e antifúngicos sistêmicos, que apresentam potencial de hepatotoxicidade, além de várias possibilidades de interações medicamentosas. Dessa forma, a investigação de novas terapias locais eficazes é de extrema relevância. Entre estas terapias, destaca-se a Terapia Fotodinâmica (TFD), que se baseia na aplicação de um fármaco fotossensibilizador (FS), com posterior irradiação com uma luz de comprimento de onda específico. Consequentemente, ocorre uma ativação do FS, com transferência de energia ao oxigênio molecular e geração de espécies reativas de oxigênio (ROS), que reagem com as estruturas celulares adjacentes, promovendo a morte das células alvo. Neste trabalho realizamos o tratamento com TFD em 18 pacientes com um FS de segunda geração, a AlumínioCloroFtalocianina (AlClFt), associada a um carreador nanoestruturado (nanoemulsão), de forma a aumentar a penetração e dispersão do FS nos tecidos ungueais. As sessões foram realizadas a cada duas semanas, com um tempo de oclusão do FS de 15 minutos, e irradiação com LED (660 nm), a 51,5 mW/cm2, por 10 minutos, a 10 cm das unhas afetadas. Os pacientes foram tratados previamente com uréia a 40% por 7 dias. Obtivemos uma taxa de cura clínica ou micológica de 63,6% e com melhora entre 70 e 90% das unhas afetadas na maioria dos pacientes não completamente curados, com o número de sessões realizadas variando entre 3 e 7. Percebeu-se também, durante o estudo, uma tendência à cura clínica na maioria dos pacientes, com o aumento do número de sessões realizadas. Entre as vantagens do uso da AlClFt como FS podemos citar o menor tempo de oclusão necessário (15 minutos) em relação aos derivados porfirínicos (1-3 horas), com uma razoável taxa de cura com não muitas sessões. Todavia, observamos uma taxa de recidiva de até 42,8%, o que justifica adaptações no protocolo como forma de aumentar o efeito fungicida do tratamento e melhorar ainda mais a penetração do FS na lâmina ungueal. Entre estas adaptações, podemos citar a possibilidade de associação de agentes antifúngicos tópicos durante o tratamento e modificações no veículo nanoestruturado carreador, visando maior penetração nos tecidos ungueais. ______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Onychomycosis is one of the most common conditions of the nail unit, with a population prevalence of 30%, resulting in damage aesthetic and functional, facilitating the locking of the nail and predisposing to secondary bacterial infections. Your standard treatment involves prolonged use of topical medications and systemic antifungal drugs that have the potential for hepatotoxicity, as well as several potential drug interactions. Thus, research into new effective local therapies is extremely important. Among these therapies, there is photodynamic therapy, which relies on the application of photosensitizing drugs (FS), with subsequent irradiation with light of a specific wavelength. Consequently, there is an activation of the photosensitizer with energy transfer to molecular oxygen and generation of reactive oxygen species (ROS), which react with the adjacent cell structures, promoting the death of the target cells. In this work, we conducted treatment with photodynamic therapy of 18 patients with a second generation photosensitizer, the aluminumchloridephthalocyanine (AlClPc) associated with a nanostructured carrier (nanoemulsion) in order to increase the FS penetration of the nail tissue. The sessions were held every two weeks with an FS occlusion time of 15 minutes and irradiation with 660 nm LED, intensity of 51,5 mW/cm2, for 10 minutes, at 10 cm from the affected nails. Patients were pre-treated with urea at 40% for 7 days. We obtained a clinic or mycological cure rate of 63.6% and improvement of 70 to 90% of the affected nails in most patients not fully cured. The number of sessions was from 3 to 7. It was also noticed during study, a trend towards clinical cure in many patients, with increased number of sessions. Among the advantages of using AlClFt as FS we can quote the lowest necessary occlusion time (15 minutes) compared to the porphyrin derivatives (1-3 hours) with a reasonable cure rate with not many sessions. However, we observed a recurrence rate of up to 42.8%, which justifies adjustments to the protocol in order to increase the fungicidal effect of the treatment and further improve the penetration of the FS in the nail plate. Among these changes, we can mention the possibility of association of antifungal topical agents for the treatment and changes in vehicle nanostructured carrier, seeking greater penetration in nail tissues.

O laser é uma fonte de radiação não ionizante altamente concentrada que em contato com diferentes tecidos resulta, de acordo com o tipo de laser, em efeitos térmicos, fotoquímicos e não lineares. Atualmente, o laser tem sido rotineiramente empregado em diversas áreas da ciência, assim como na Medicina e Odontologia. Os tratamentos com utilização de radiação a laser de baixa intensidade na odontologia são de grande interesse para as áreas de cirurgia buco-maxilo-facial e implantodontia sendo usado para a estimulação do processo de osteogênese. Um novo tratamento promissor envolve o processo fotodinâmico e emprega a combinação de dois agentes terapêuticos: um fármaco fotossensível e uma baixa dosagem de luz visível que combinados em presença de oxigênio provocam a bioestimulação celular. É um método eficiente, não-invasivo. Avaliar a utilização do fármaco fotossensível derivado das ftalocianinas com a ftalocianina de cloro-alumínio para o uso no tratamento para estimulação da osteogênese é o objetivo deste trabalho, será avaliado também a potencialidade terapêutica do processo. Na tentativa de se obter melhores resultados com esses fármacos, tem surgido nos últimos anos um interesse muito grande no desenvolvimento de formulações nanoestruturadas, dentro de uma linha altamente emergente de pesquisa a Nanobiotecnologia. Neste contexto, surge dentre os vários sistemas de veiculação disponíveis, as nanoemulsões, que permitem solubilizar fármacos hidrofóbicos em água, mantendo suas características físico-químicas. / The laser is a source of non ionizing radiation highly concentrated and coherent that in contact with different tissues induce thermal, photochemical and non-linear effects according to the type of the laser. Currently, the laser has been used routinely in many areas of science, as well as in medicine and dentistry. The treatments using laser radiation of low intensity in dentistry are of great interest specially in the areas of surgery bucco-maxillo-facial and dental implants and its being used to stimulate the process of osteogenesis. A promising new treatment in dentistry area involves the photodynamic process and employs a combination of two therapeutic agents: a photosensitizers drug and a low dose of visible light that combined in the presence of oxygen could induce cellular biostimulation. It is an efficient non-invasive method. Evaluate the use of the drug derived system to administrate photosensitizers as phthalocyanine derivatives chlorine-aluminum specifically for the use in treatment and stimulation of the osteogenesis is the main objective of this work. It will be also evaluated the therapeutic potential of the process. In an attempt to obtain better biocompatibility of these drugs it has developed in recent years an additional interest in the development of nanostructured formulations, focused in a highly emerging line of research the Nanobiotechnology. The nanoemulsion formulation was selected to this work. It was showed that the hydrophobic drugs choose for this work maintaining its photophysical and chemical characteristics in this medium applicable to biological tissue.