Orientador: Flavia Maria Netto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-04T01:03:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paz_JanaiCristianeSantosNascimento_M.pdf: 1327387 bytes, checksum: 694e3264c81a1a8b6a29d69943a20d23 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: A influência do pH (3,5 e 7,0); da temperatura de aquecimento (80 e 95 ºC) e da concentração de proteína (8 a 14%) na obtenção de géis de isolados protéicos comerciais de soja (IPS) e de soro de leite (IPSL) foi estudada em sistemas simples e mistos, nas proporções de IPS : IPSL 100 : 0; 80 : 20; 60 : 40; 40 : 60; 20 : 80; 0 : 100. Os géis simples e mistos formados em pH 3,5 foram do tipo coágulo, opacos, com grande exudação de água e quando a concentração de IPSL foi maior que a de IPS, os géis apresentaram separação de fase dos dois sistemas protéicos. Os géis preparados em pH 7,0, com 12 e 14% de proteína e temperatura de 80ºC eram extremamente moles e, com 12% de proteína e temperatura de aquecimento de 95ºC, eram formados géis incapazes de manter a sua forma. Os géis simples e mistos preparados em pH 7,0, com 14% de proteína, e temperatura de aquecimento 95ºC eram firmes e elásticos, sendo que nos géis mistos essas características tiveram intensidade intermediária a dos géis simples de IPS e IPSL. As propriedades físico-químicas, estruturais e funcionais dos géis foram estudadas pela análise da solubilidade dos componentes protéicos dos géis em diferentes meios de extração, caracterização dessas frações solúveis por SDS-PAGE e da microestrutura por microscopia diferencial de varredura. A capacidade de retenção de água (CRA) e os parâmetros de textura dureza, coesividade e elasticidade também foram determinados. Os resultados mostraram que houve aumento na dureza dos géis com o aumento da proporção de IPSL na mistura em ambos os pHs estudados e em pH 7,0, géis com dureza igual (p = 0,05) à do gel de IPSL foi obtido quando a substituição foi de 20%. A mistura IPS:IPSL também favoreceu o aumento da coesividade dos géis de pH 7,0 e da elasticidade dos géis de pH 3,5, quando comparados ao gel simples de IPS. Os géis de filamentos finos e estrutura compacta, obtidos em pH 7,0, apresentaram maior CRA que os géis de estrutura grosseira obtidos em pH 3,5. A substituição parcial de IPS por IPSL na obtenção de géis com pH 3,5 favoreceu a formação de uma microestrutura mais compacta, menos porosa, que a do gel simples de IPS. A analise de solubilidade indicou que os géis foram mantidos principalmente por interações hidrofóbicas e pontes de hidrogênio em ambos os pHs estudados. O perfil indica que a a-lactalbumina, b-lactoglobulina, proteínas do soro de leite, e o polipeptídeo ácido da fração 11S, foram estabilizados principalmente por interações eletrostáticas. A fração 7S e o polipeptídeo básico da fração 11S, foram mantidos principalmente por ponte de hidrogênio e interações hidrofóbicas / Abstract: The influence of pH (3.5 and 7.0); heating temperature (80 and 95ºC) and protein concentration (8 to 14%) on gelation properties of commercial soy protein isolate (SPI), whey protein isolate (WPI) was tested in isolation and when mixed in ratios 100:0; 80:20; 60:40; 20:80; 0:100 SPI:WPI. The simple and mixed gels obtained in pH 3.5 were clot gels, opaque, with high loss of water, and when the concentration of WPI was larger than the concentration of SPI, the gels showed phase separation of the two protein systems. In pH7.0 with protein concentration of 12 and 14% and 80ºC, the gels were very soft and when the protein concentration was of 12% and the heating temperature was 95ºC the gels were unable to keep their shape. In pH 7.0, 14%, 95ºC, the simple and mixed gels were firm and elastic, and the mixed gels showed these characteristics in an intermediate intensity when compared to simple gel obtained from SPI or WPI. These gels¿ physical-chemical, structural, and functional properties were studied by determination of solubility of the gel proteinic components, characterization of the soluble fractions by SDS-PAGE and of the microstructure by scanning electron microscopy (SEM). The water-holding capacity (WHC) and parameters of texture (hardness, cohesiveness and elasticity) were also determined. The results showed that the hardness increased when the amount of WPI was higher than the amount of SPI in the mixture in both pH studied, and in pH 7.0 the gels as hard as (p=0.05) the simple gel of WPI were obtained when the substitution of SPI to WPI was of 20%. The mixture SPI:WPI favored the increase of cohesiveness of the gels with pH 7.0 and the elasticity of the gels with pH 3.5, when compared to the simple gel of SPI. The gels that showed fine strand and compact structure, pH 7.0, had higher WHC than the gels with coarse structure, pH 3.5. The partial change of SPI for WPI in the gels pH 3.5 made the microstructure more compact and less porous than the microstructure of the simple gel of SPI. Solubility assays indicated that the main responsible forces for the maintenance of the gel structure in these pHs are hydrophobic and H bindings. It is possible that the a-lactalbumin, b-lactoglobulin, whey prtein, and the acid polypeptide of the 11S globulin was maintenanced main for eletrostatic forces. The 7S globulin and the basic polypeptide of the 11S globulin was maintenanced main for hydrophobic and H binding / Mestrado / Mestre em Alimentos e Nutrição

A comprovação de que siRNA pode ser usado para supressão de genes em diferentes células de mamíferos atraiu grande atenção como nova possibilidade de tratamento para diversas doenças. No entanto, para aplicação terapêutica de siRNA é necessário o desenvolvimento de um sistema de liberação efetivo e não tóxico, que permita a captação celular do siRNA e também que evite a sua degradação por enzimas. A capacidade de supressão de genes promovido pelo siRNA depende tanto do número de moléculas de siRNA transfectadas quanto da taxa de duplicação da célula. Uma das formas farmacêuticas que vem sendo amplamente utilizadas na literatura com o objetivo de prolongar e proteger a liberação de fármacos são as formulações com capacidade de formação de gel in situ. Desta forma, a presente pesquisa teve por objetivo o desenvolvimento farmacotécnico de formulações líquido cristalinas com formação de gel in situ após administração por via subcutânea para veiculação sustentada de siRNA. Misturas adequadas de monoleína, propilenoglicol, tampão Tris e polietilenoimina ou oleilamina (polímero e lipídeo catiônico, respectivamente) formaram sistemas precursores capazes de se geleificar in situ com excesso de água e, como demonstrado pelo estudo de absorção de água, a formação do gel é um processo rápido. As formulações desenvolvidas também foram eficientes para complexar o siRNA comprovando a importância da incorporação dos aditivos catiônicos aos sistemas. A liberação in vitro dos sistemas líquido cristalinos mostraram que a liberação é dependente da taxa de absorção de água e os estudos in vivo em modelo animal para avaliação da formação do gel in situ e toxicidade demonstraram que o gel se forma in vivo com a absorção de água dos fluidos corporais, sendo biodegradável e biocompatível. Os sistemas desenvolvidos mostraram-se promissores para o tratamento de doenças onde a administração localizada e sustentada de siRNA é necessária. / The evidence that siRNA can be used for suppression of genes in different mammalian cells attracted wide attention as a new possibility of treatment for various diseases. However, for siRNA therapeutic application is necessary to develop an effective non-toxic delivery system, which facilitate the siRNA cell uptake and avoid its degradation by enzymes. The genes suppression promoted by siRNA depends on the number of siRNA molecules transfected as the cell replication rate. One of the dosage forms that have been widely used in literature in order to prolong and protect the drug release is the in situ gelling formulations. Thus, the present study aimed the development and characterization of the in situ gelling liquid crystal-based systems for subcutaneous application of siRNA in gene therapy. Appropriate mixtures of monoolein, propylene glycol, Tris buffer and polyethyleneimine or oleylamine (cationic polymer and lipid, respectively) was able to form precursor formulation that gelling in water excess and, as demonstrated by the swelling studies, the gel formation is a fast process. The developed formulations were also effective for complexing the siRNA, indicating the importance of the incorporation of cationic additives in the systems. The in vitro release study showed that the release is dependent on the water absorption rate. In vivo studies in animal models have shown the gel is formed in vivo after water uptake of body fluids, and it is biodegradable and biocompatible. The systems developed are promising for the treatment of diseases where the local and sustained administration of siRNA is necessary.

A comprovação de que siRNA pode ser usado para supressão de genes em diferentes células de mamíferos atraiu grande atenção como nova possibilidade de tratamento para diversas doenças. No entanto, para aplicação terapêutica de siRNA é necessário o desenvolvimento de um sistema de liberação efetivo e não tóxico, que permita a captação celular do siRNA e também que evite a sua degradação por enzimas. A capacidade de supressão de genes promovido pelo siRNA depende tanto do número de moléculas de siRNA transfectadas quanto da taxa de duplicação da célula. Uma das formas farmacêuticas que vem sendo amplamente utilizadas na literatura com o objetivo de prolongar e proteger a liberação de fármacos são as formulações com capacidade de formação de gel in situ. Desta forma, a presente pesquisa teve por objetivo o desenvolvimento farmacotécnico de formulações líquido cristalinas com formação de gel in situ após administração por via subcutânea para veiculação sustentada de siRNA. Misturas adequadas de monoleína, propilenoglicol, tampão Tris e polietilenoimina ou oleilamina (polímero e lipídeo catiônico, respectivamente) formaram sistemas precursores capazes de se geleificar in situ com excesso de água e, como demonstrado pelo estudo de absorção de água, a formação do gel é um processo rápido. As formulações desenvolvidas também foram eficientes para complexar o siRNA comprovando a importância da incorporação dos aditivos catiônicos aos sistemas. A liberação in vitro dos sistemas líquido cristalinos mostraram que a liberação é dependente da taxa de absorção de água e os estudos in vivo em modelo animal para avaliação da formação do gel in situ e toxicidade demonstraram que o gel se forma in vivo com a absorção de água dos fluidos corporais, sendo biodegradável e biocompatível. Os sistemas desenvolvidos mostraram-se promissores para o tratamento de doenças onde a administração localizada e sustentada de siRNA é necessária. / The evidence that siRNA can be used for suppression of genes in different mammalian cells attracted wide attention as a new possibility of treatment for various diseases. However, for siRNA therapeutic application is necessary to develop an effective non-toxic delivery system, which facilitate the siRNA cell uptake and avoid its degradation by enzymes. The genes suppression promoted by siRNA depends on the number of siRNA molecules transfected as the cell replication rate. One of the dosage forms that have been widely used in literature in order to prolong and protect the drug release is the in situ gelling formulations. Thus, the present study aimed the development and characterization of the in situ gelling liquid crystal-based systems for subcutaneous application of siRNA in gene therapy. Appropriate mixtures of monoolein, propylene glycol, Tris buffer and polyethyleneimine or oleylamine (cationic polymer and lipid, respectively) was able to form precursor formulation that gelling in water excess and, as demonstrated by the swelling studies, the gel formation is a fast process. The developed formulations were also effective for complexing the siRNA, indicating the importance of the incorporation of cationic additives in the systems. The in vitro release study showed that the release is dependent on the water absorption rate. In vivo studies in animal models have shown the gel is formed in vivo after water uptake of body fluids, and it is biodegradable and biocompatible. The systems developed are promising for the treatment of diseases where the local and sustained administration of siRNA is necessary.