A avaliação no perfil das impurezas de fármacos está sendo alvo de atenção das agências regulatórias nacionais e internacionais visto que podem gerar implicações na saúde da população. Frente a isso, as indústrias farmacêuticas devem adequarse às novas regulamentações para garantir a qualidade, segurança e eficácia dos medicamentos. O fostato de sitagliptina (STG) e vildagliptina (VLG), liberados para uso clínico no Brasil em 2006 e 2007, respectivamente, são utilizados para o tratamento do diabetes mellitus tipo 2. Na literatura pesquisada não foram encontrados relatos referentes à determinação quantitativa de impurezas de síntese da vildagliptina e sitagliptina. Desta forma, este trabalho teve por objetivo desenvolver e validar métodos analíticos para a determinação de impurezas dos fármacos sitagliptina e vildagliptina, além de avaliar a toxicidade dos mesmos. Foi desenvolvido e validado método analítico por cromatografia líquida de alta eficiência para determinação do fosfato de sitagliptina na presença de duas impurezas de síntese de acordo com os parâmetros de especificidade, linearidade, precisão, exatidão, robustez, limites de detecção e quantificação. Para tanto, foi utilizada coluna cromatográfica XBridgeTM Pheny (250 mm x 4,6 mm, 5 μm), vazão 1,0 mL/min e detecção em 207 nm. A fase móvel foi composta por acetonitrila: solução aquosa em 0,05% de ácido fórmico (40:60, v/v). A determinação quantitativa da vildagliptina e duas impurezas de síntese foi desenvolvida e validada utilizando a técnica por cromatografia líquida de ultra-eficiência. A coluna cromatográfica utilizada corresponde ACQUITI UPLC® BEH C8 (50 x 2,1 mm; 1,7 μm), vazão 0,3 mL/min, volume de injeção de 1 μL e temperatura de 35°C. A fase móvel foi composta por metanol em ácido fórmico 0,1%: solução aquosa em ácido fórmico 0,1%. A partir dos resultados obtidos, verificou-se que estes estão de acordo com os requisitos preconizados pelos códigos oficiais. Esta pesquisa também apresenta resultados referentes aos estudos de citotoxicidade e genotoxicidade tanto dos fármacos quanto das respectivas impurezas realizados a partir dos ensaios de MTT, vermelho neutro, óxido nítrico, espécies reativas de oxigênio e nitrogênio, potencial de membrana mitocondrial e teste cometa. / Impurities profiling have attention of national and international regulatory agencies as they may generate implications for the health of the population. Against this, pharmaceutical industry must be suitable for new regulations to ensure quality, safety and efficacy of medicines. The phosphate sitagliptin and vildagliptin, released for clinical use in Brazil in 2006 and 2007, respectively, and used for the treatment of diabetes mellitus type 2. In the literature, we not found any reports regarding the quantitative determination of impurities synthesis of vildagliptin and sitagliptin. Thus, this study aimed to develop and validate analytical methods for the determination of impurities of sitagliptin and vildagliptin in addition to performing toxicological tests. It was developed and validated an analytical method by high-performance liquid chromatography for determination of sitagliptin in presence of two impurities synthesis according to the specific parameters, linearity, precision, accuracy, robustness, limits of detection and quantification. The XBridgeTM Phenyl column (250 mm x 4.6 mm d.i., 5 μm), flow rate 1.0 mL/min and detection at 207 nm. The mobile phase was composed of acetonitrile: aqueous solution in 0.05% formic acid (40:60, v/v). The results obtained are in accordance with the requirements recommended by official guides. Quantitative determination of vildagliptin and its synthetic impurities was developed using liquid chromatography ultra efficiency. The chromatographic column ACQUITY UPLC® BEH C8 (50 x 2.1 mm, 1.7 μm) was used, flow rate 0.3 mL/min, injection volume 1 μL and temperature 35 °C. The mobile phase is composed of methanol in formic acid 0.1%: aqueous solution in formic acid 0.1%. This research presents results for the cytotoxicity and genotoxicity studies of both drugs and the impurities.

Propostas de construção de dispositivos que unem a eletrônica com a spintrônica utilizando compostos semicondutores magnéticos diluídos (DMS) tem se tornado cada mais frequentes junto à comunidade científica em geral. Em particular, por suas propriedades magnéticas e de transporte hoje conhecidas, camadas de GaAs/GaMnAs pertencem a um grupo de DMS com grandes possibilidades de utilização prática. Nesse sentido, entender suas propriedades de transporte é essencial para o desenvolvimento dessa nova área. Investigamos o transporte spin polarizado em nanocamadas de GaAs/GaMnAs que exibem uma fase ferromagnética abaixo de certa temperatura de transição de fase. Como procedimento de pesquisa, nosso cálculo da resistividade considerou a existência de uma banda de impureza que determina a natureza do estado no nível de Fermi e dos estados próximos a ele como estendidos (condução "metálica") ou localizados (condução por excitação térmica). A ordem magnética e a resistividade são interligados devido à influência da polarização de spin da banda de impurezas e um efeito tipo separação Zeeman sobre a mobility edge (1). Obtivemos para um dado intervalo de concentração de manganês e de portadores, um comportamento metálico em que o transporte por estados estendidos domina em baixas temperaturas e é dominado por um processo de excitação térmica dos estados localizados para temperaturas próximas e acima da temperatura de transição. O resultado dessa combinação de canais de condução foi o aparecimento de uma lombada na resistividade, a qual tem sido observada experimentalmente, e traz esclarecimentos sobre a relação entre as propriedades de transporte e magnéticas desse material. (1) Embora a expressão possa ter uma tradução, é comumente usada na área em inglês. / Construction proposals of the contrivances that put together electronic with spintronic using diluted magnetic semiconducting compounds (DMS) are more and more frequent to the scientific community in general. In particular, because of its magnetic and transporting rightnesses that has been known today, GaMnAs stratums belongs to a DMS group with great possibilities of the practical utilization. In this sense, to understand its transporting rightnesses is essential to the development in this new area. We investigate the polarized spin transport in GaMnAs nanolayers that display an ferromagnetic stage below of the specific phase transition temperature. As a procedure research, our resistivity estimate has consider the existence of an impurity band that determine the state nature in the Fermi level and the states near to it like extended (metallicconduction) or located (thermic excitation conduction). The magnetic order and resistivity are interconnected due to the influence of the spin polarization of the band of the impurities and another efect as a Zeeman separation over the moblility edge. We aquire, for a certain interval of bearings and manganese concentration, a metallic behavior in which the transport to the extended states rules in low temperatures and is ruled by an process of thermic excitation of the states located to near and over temperatures of the transition temperature. The result of this transport channels combination was the appearance of an acclivity in the resistivity that has been observed experimentally and brings elucidations about the relation between the magnetic and transporting rightnesses of this material.

La compétition des interactions est une caractéristique essentielle des systèmes frustrés, elle est à l'origine d'une large dégénérescence des états fondamentaux classiques ou, obtenus par une théorie de champ moyen.Fréquemment la dégénérescence peut être levée par des fluctuations thermiques ou quantiques, ce qui constitue la base du mécanisme appelé textit{ordre par le désordre}.Les systèmes magnétiques étudiés expérimentalement contiennent une quantité inévitable de désordre structural.Dans cette thèse de doctorat, l'influence des défauts, créé par des sites inoccupés ou par un désordre des liens sur l'espace dégénéré des états fondamentaux est étudiée pour des systèmes frustrés divers.Nous avons trouvé qu'un désordre structural est, lui aussi, capable de lever systématiquement la dégénérescence; par ailleurs, la tendance est inverse par rapport au le mécanisme d'ordre par le désordre produit par les fluctuations.Pour chacun des modèles considérés, les corrections à l'énergie ont été calculées sous la forme de termes anisotropes effectifs qui agissent sur l'espace dégénéré des états fondamentaux.Ces arguments analytiques ont été confirmés par des calculs numériques que nous avons effectués par minimisation de l'énergie, ainsi que par simulation de type Monte-Carlo classique. La séquence des états ordonnés que nous avons détectée est attribuée à la compétition entre l'effet d'ordre induit par les fluctuations et celui induit par les défauts structuraux. L'effet observé peut ouvrir des possibilités supplémentaires de contrôler la structure magnétique des systèmes.Enfin, les effets d'un champ magnétique externe ont été étudiés pour le système antiferromagnétique pyrochlore pur avec anisotropie de plan facile.Nous avons observé des transitions de phases qui dépendent de l'orientation du champ et qui n'existent pas dans la description de type champ moyen du système. Elles constituent une généralisation des transitions de type spin-flop pour le cas de la symétrie discrète $mathbb{Z}_k$ brisée avec $k > 2$. / Competing interactions is an essential feature of frustrated systems, they stand behind the large degeneracy of classical or mean-field ground states.%produce degeneracy of classical mean-field ground states.In many cases the degeneracy can be lifted by thermal and quantum fluctuations, such mechanism is commonly called textit{order from disorder}.Experimentally studied magnetic systems inevitably contain a finite amount of structural disorder.In this work the influence of defects, namely vacancies and bond disorder, on a degenerate ground state manifold is studied for various frustrated systems.We find that quenched disorder is also capable of consistently lifting the degeneracy, moreover, it has%in a wide range of frustrated systems.%Moreover, the effect of quenched disorder leads toan opposite tendency, compared to the order by disorder mechanism, produced by fluctuations.For every considered model, analytic energy corrections are derived in the form of effective anisotropic terms, which act on the manifold of degenerate ground states.Analytical arguments are confirmed by numerical calculations, which include energy minimization and classical Monte Carlo simulations.The detected sequences of ordered states is attributed to competition of fluctuations and structural disorder.The observed effect can open additional possibilities in tuning magnetic structure of the system.Finally, the effect of external magnetic field is investigated for the pure $XY$ pyrochlore antiferromagnet.Depending on the field orientation we observe phase transitions, which do not exist within the mean-field description of the system.They are generalizations of the spin-flop transition for the case of broken discrete $mathbb{Z}_k$ symmetry with $k > 2$.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work we study simultaneously the structural, electronic and thermoelectric properties of PbSe and PbTe nanowires, analyzing the quantum confinement effects, the dependence with the planar stoichiometry and the spin-orbit interactions. We also study these nanowires in the presence of intrinsic defects (vacancies and antisites) and doped with group III (Al, Ga, In, and Tl) impurity. We use first principles calculations within the formalism of the density functional theory (DFT). We observed that the nanowires are more stable in the rock salt structure and aligned along the (001) direction. The electronic properties of nanowires are in uenced by three effects: the quantum confinement, spinorbit interactions and the planar stoichiometry. The quantum confinement increases the thermoelectric efficiency of the PbSe and PbTe nanowires when compared to the system in the bulk phase, reaching an increase up to two orders in the magnitude, leading the PbSe and PbTe nanowires with great potential to be used in thermoelectric devices. We studied the in uence of intrinsic defects and group III impurity doping in the main properties of PbSe and PbTe, we show that these defects give rise to different electronic properties in the nanowires as compared to the bulk one. Intrinsic defects and group III impurities, which modify the electronic density of states (DOS) near to the top of the valence band or near to the bottom of the conduction band increase the thermoelectric efficiency of the PbSe and PbTe nanowires. However, defects that introduce electronic levels in energy band gap are shown to cause and degradation in the thermoelectric efficiency. The increase (decrease) in thermoelectric efficiency is associated with a lower (higher) value of electronic part of the thermal conductivity. In summary, we show that PbSe and PbTe nanowires are very promising materials to be used in thermoelectric, electronic and optical devices. / Neste trabalho estudamos simultaneamente as propriedades estruturais, eletrônicas e termoelétricas de nanofios de PbSe e PbTe, analisando os efeitos do confinamento quântico, a dependência com a estequiometria planar e a interação spin-órbita. Estudamos também estes nanofios na presença de defeitos intrínsecos (vacâncias e antissítios) e impurezas do grupo III (Al, Ga, In e Tl). Utilizamos cálculos de primeiros pincípios dentro do formalismo da teoria do funcional da densidade (DFT). Observamos que os nanofios são mais estáveis na estrutura rock salt, e alinhados ao longo da direção (001). As propriedades eletrônicas desse nanofios são influenciadas por três efeitos: o confinamento quântico, a interação spin-órbita, e a estequiometria planar. O confinamento quântico aumenta a eficiência termoelétrica do PbSe e PbTe em comparação ao observado para o bulk, chegando a um aumento de até duas ordens de grandeza, fazendo com que os nanofios de PbSe e PbTe tenham um grande potencial para serem utilizados em dispositivos termoelétricos. Estudamos a influência de defeitos intrínsecos e da dopagem de impurezas do grupo III nas principais propriedades do PbSe e PbTe, onde mostramos que essa influência é diferente no bulk e no nanofio. Defeitos intrínsecos e impurezas do grupo III que alteram a densidade de estados eletrônicos (DOS) nas proximidades do topo da banda de valência ou do fundo da banda de condução, observamos um aumento da ficiência termoelétrica dos nanofios de PbSe e PbTe. Porém aqueles que introduzem níveis no gap de energia fazem com que a eficiencia termoelétrica diminua. O aumento (diminuição) da eficiência termoelétrica está associado(a) ao menor (maior) valor da comdutividade térmica eletrônica. De maneira geral, mostramos que nanofios de PbSe e PbTe são materiais muito promissores para a aplicação em dispositivos termoelétricos, eletrônicos, óticos, etc.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2570.pdf: 2902537 bytes, checksum: 1256031839bb7982aebdbc96c5edf7bc (MD5) Previous issue date: 2009-06-29 / Today, Brazil is the major producer and exporter of sugar in the world. In the last harvest 2008/2009, 31.5 millions tons were produced, of which 60% were exported providing a 40% of international market share. However, sugar is a product that has commercial difficulties, due to the hard restrictions, such as rates, subsidizes and technical barriers like the use of sulfur (input) in laundering. Because of this, the development of a technology for the production of sugar with superior quality, less cost and without sulfur for the laundering would be of great interest for the productive sector. The present work aims to study the process of crystallization of sucrose from sugar solutions of syrup and sugar cane by controlled cooling. A laboratory plant with production capacity of 1 kg of sugar per batch, installed in the laboratory of industrial development of the Sugarcane Technology Center (CTC) in Piracicaba was used for the present work. The results regarding the reduction of impurities initially present in sugar crystals through crystallization by controlled cooling were: 95% in color, 85% in starch and 80% in dextran. For the syrup classified as VVHP, reductions obtained in crystals through crystallization by controlled cooling were: 96% of the final color of the sugar (from 10,100 IU to 361 IU), 98% in the amount of ash conductivity, 84% in the amount of starch and 52% in the amount of dextran. Obtained the results led to the construction of a pilot plant by scaling the process that will be implemented in an industrial unit. / O Brasil, hoje, é o principal produtor e exportador de açúcar do mundo. Foram produzidas na última safra 2008/2009, 31,5 milhões de toneladas de açúcar, das quais cerca de 60% foram exportadas, gerando ao país um domínio de 40% do mercado internacional. No entanto, o açúcar é um produto de relativa dificuldade para comercialização internacional, em razão de fortes restrições, como cotas, subsídios e barreiras técnicas, como a utilização do enxofre (insumo), para o branqueamento. Por isso, o desenvolvimento de uma tecnologia de produção de açúcar de melhor qualidade, com redução de custos e que não necessite de enxofre para o branqueamento seriam de grande interesse para o setor produtivo. O presente trabalho tem por objetivo o estudo do processo de cristalização de sacarose a partir de soluções provenientes de açúcar e xarope de cana-de-açúcar por resfriamento controlado, através de uma planta laboratorial, com capacidade de produção de 1 kg de açúcar por batelada, instalada no laboratório de desenvolvimento industrial do Centro de Tecnologia Canavieira (CTC) em Piracicaba. Os resultados quanto à redução de impurezas presentes inicialmente nos cristais de açúcar através da cristalização por resfriamento controlado foram: de 95% de cor; 85% de amido e 80% de dextrana. Para o xarope classificado como VVHP, as reduções obtidas nos cristais através da cristalização por resfriamento controlado foram: de 96% na cor do açúcar final (de 10.100 UI para 361 UI), de 98% na quantidade de cinzas condutimétricas, de 84% na quantidade de amido e de 52% na quantidade de dextrana. A partir dos resultados obtidos, motivou-se a construção de uma unidade piloto através do scale-up do processo laboratorial, a ser implantada em uma unidade industrial.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:46:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:01:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 07537.pdf: 6037545 bytes, checksum: e5c0c7ed539b9c85328768099422ceff (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:45:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:06:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 07290.pdf: 4641586 bytes, checksum: f9e82ba22fb397706f6ac72a5f266c6c (MD5) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Propostas de construção de dispositivos que unem a eletrônica com a spintrônica utilizando compostos semicondutores magnéticos diluídos (DMS) tem se tornado cada mais frequentes junto à comunidade científica em geral. Em particular, por suas propriedades magnéticas e de transporte hoje conhecidas, camadas de GaAs/GaMnAs pertencem a um grupo de DMS com grandes possibilidades de utilização prática. Nesse sentido, entender suas propriedades de transporte é essencial para o desenvolvimento dessa nova área. Investigamos o transporte spin polarizado em nanocamadas de GaAs/GaMnAs que exibem uma fase ferromagnética abaixo de certa temperatura de transição de fase. Como procedimento de pesquisa, nosso cálculo da resistividade considerou a existência de uma banda de impureza que determina a natureza do estado no nível de Fermi e dos estados próximos a ele como estendidos (condução "metálica") ou localizados (condução por excitação térmica). A ordem magnética e a resistividade são interligados devido à influência da polarização de spin da banda de impurezas e um efeito tipo separação Zeeman sobre a mobility edge (1). Obtivemos para um dado intervalo de concentração de manganês e de portadores, um comportamento metálico em que o transporte por estados estendidos domina em baixas temperaturas e é dominado por um processo de excitação térmica dos estados localizados para temperaturas próximas e acima da temperatura de transição. O resultado dessa combinação de canais de condução foi o aparecimento de uma lombada na resistividade, a qual tem sido observada experimentalmente, e traz esclarecimentos sobre a relação entre as propriedades de transporte e magnéticas desse material. (1) Embora a expressão possa ter uma tradução, é comumente usada na área em inglês. / Construction proposals of the contrivances that put together electronic with spintronic using diluted magnetic semiconducting compounds (DMS) are more and more frequent to the scientific community in general. In particular, because of its magnetic and transporting rightnesses that has been known today, GaMnAs stratums belongs to a DMS group with great possibilities of the practical utilization. In this sense, to understand its transporting rightnesses is essential to the development in this new area. We investigate the polarized spin transport in GaMnAs nanolayers that display an ferromagnetic stage below of the specific phase transition temperature. As a procedure research, our resistivity estimate has consider the existence of an impurity band that determine the state nature in the Fermi level and the states near to it like extended (metallicconduction) or located (thermic excitation conduction). The magnetic order and resistivity are interconnected due to the influence of the spin polarization of the band of the impurities and another efect as a Zeeman separation over the moblility edge. We aquire, for a certain interval of bearings and manganese concentration, a metallic behavior in which the transport to the extended states rules in low temperatures and is ruled by an process of thermic excitation of the states located to near and over temperatures of the transition temperature. The result of this transport channels combination was the appearance of an acclivity in the resistivity that has been observed experimentally and brings elucidations about the relation between the magnetic and transporting rightnesses of this material.

Isoflavonas são substâncias fenólicas conhecidas por promoverem diversos efeitos benéficos à pele. Na soja, esses compostos são essencialmente encontrados nas formas glicosiladas. No entanto, as atividades biológicas são principalmente relacionadas com as suas formas agliconas. A presente tese teve como principal objetivo a obtenção de uma fração enriquecida em isoflavonas agliconas e a sua incorporação em formulações tópicas visando o aumento da retenção cutânea de tais compostos. Para tanto, foi realizada primeiramente a extração de soja em meio hidroetanólico seguida de processo clássico hidrolítico (hidrólise ácida) para obtenção das formas livres das isoflavonas. O extrato obtido foi avaliado por um método cromatográfico de ultraeficiência, o qual foi desenvolvido e validado para a determinação quantitativa das isoflavonas agliconas (IA), bem como para avaliação das principais impurezas furânicas formadas. O método mostrou-se específico, linear, preciso, robusto e exato para a quantificação das IA daidzeína, gliciteína e genisteína, e para a quantificação das impurezas hidroximetilfurfural (HMF) e etoximetilfurfural (EMF). Além disso, o método foi concomitantemente validado para a quantificação das IA em diferentes matrizes analíticas e bioanalíticas visando estudos de desenvolvimento de produtos tópicos e estudos de permeação/retenção cutânea. Devido à toxicidade relatada na literatura para o HMF, o presente estudo investigou in vitro o potencial genotóxico e mutagênico do EMF, principal impureza formada após degradação ácida dos açúcares presentes no extrato hidroetanólico de soja. O EMF apresentou potencial genotóxico em linhagem celular do tipo HepG2 nas concentrações próximas ao teor encontrado no extrato. Devido a isso, foi realizada uma investigação de métodos alternativos ao da hidrólise ácida visando à obtenção das IA da soja sem a presença de HMF e EMF, e facilitando, desta forma, os processos de purificação até uma fração enriquecida em IA. Para tanto, foram realizadas otimizações de processos hidrolíticos mais seletivos, tais como hidrólise enzimática com β-glicosidase e fermentação com Saccharomyces cerevisiae. Os processos foram primeiramente avaliados por desenho experimental de Plackett-Burman para determinação dos principais fatores que podem influenciar durante os bioprocessos hidrolíticos. Posteriormente, os métodos foram otimizados por meio de desenho experimental de Box-Behnken. Destaca-se que os processos foram realizados com um extrato equivalente ao extraído de 1,0 g de soja desengordurada. Para o método enzimático, as condições ótimas de processo compreenderam 838 unidades de β-glicosidase, em pH 6.0, durante 4,5 h à 37 ºC. Para o método fermentativo, as condições ótimas de processo hidrolítico compreenderam 1500 mg de fermento comercial contendo Saccharomyces cerevisiae, em pH 7.6, durante 24 h à 33 ºC. Os extratos foram avaliados quanto ao teor de IA, sempre realizando a sua comparação com um extrato não hidrolisado (controle negativo) e com um extrato hidrolisado pela via ácida (controle positivo). O teor de IA após hidrólise enzimática foi estatisticamente semelhante ao controle positivo. No entanto, o processo de fermentação não permitiu completa hidrólise das isoflavonas, sendo necessária a realização de um processo adicional de hidrólise ácida ao final do processo fermentativo. Todos os extratos hidrolisados, ou seja, os obtidos pelas vias ácida, enzimática, fermentativa, fermentativa+ácida, foram avaliados quanto à presença ou ausência de açúcares, compostos furânicos, triterpenos e saponinas. Além disso, todos passaram por processo de partição líquido-líquido com acetato de etila para obtenção de diferentes frações. A fração que apresentou maior pureza e que foi considerada a mais promissora para escalonamento de produção foi obtida após partição do extrato de soja hidrolisado pela via enzimática. Essa fração foi avaliada quanto ao seu potencial in vitro de proliferação de queratinócitos (HaCaT). Após 48 h de tratamento celular, os resultados demonstraram que a fração na concentração de 0,1 μg de IA/mL foi considerada não citotóxica para as células e apresentou promissora atividade proliferativa de queratinócitos. Desta forma, tal fração foi escolhida para ser incorporada em nanoemulsões visando uma futura aplicação tópica durante processos regenerativos de tecidos cutâneos. As formulações foram espessadas, ou não, até hidrogéis de ácido hialurônico. Por fim, foi realizada a avaliação da capacidade de permeação/retenção cutânea das IA a partir das formulações utilizando modelo experimental in vitro com pele de orelha suína. Tanto as nanoemulsões quanto os hidrogéis demonstraram ser promissores sistemas de liberação das IA na pele, aumentando sua retenção em camadas cutâneas consideradas importantes para exercerem seus efeitos benéficos. / Isoflavones are phenolic compounds that promote several benefic effects on the skin. In soybeans, these substances are present in different chemical conformations, mostly as glycoside conjugates. However, the beneficial activities are mainly credited to their aglycone forms. The main goal of this study was the production of an isoflavone aglycone-rich fraction to be incorportated into topical products intended to increase the skin retention of isoflavone aglycones (IA). For that, firstly it was performed a soybean extraction in a hydroethanolic media followed by a classical hydrolysis procedure (acid hydrolysis) to breakdown the conjugated forms until their respective aglycones. To analyze the obtained extract, an ultra-fast liquid chromatography method was developed and validated. The method showed to be specific, linear, precise, robust and accurate for quantification of daidzein, glycitein and genistein, as well as for hydroxymethylfurfural (HMF) and ethoxymethylfurfural (EMF), the main impurities present in the acid hydrolyzed extract. Besides, the method was concomitantly validated for determination of IA in different analytical and bioanalytical matrices during development of topical products and permeation/retention assays. Due to the well-documented toxicity of HMF, this study also investigated in vitro the genotoxic and mutagenic potential of EMF, a sugar degradation product formed after acid hydrolysis of soybean extract. EMF showed to be genotoxic for HepG2 cells at concentrations very close to those present in the extract. So, alternative hydrolysis methods were carried out aiming to obtain the IA from soybeans without the presence of HMF and EMF, and thus facilitating the processes of purification until new IA-rich fractions. For that, procedures with more selectivity properties were accomplished, such as enzymatic hydrolysis with β-glucosidase and fermentation with Saccharomyces cerevisiae. These methods were firstly evaluated by a Plackett-Burman design, to screen the main factors that could be influencing during the hydrolysis of isoflavones present in soybean extract. Further, the methods were optimized by Box-Behnken design. It is important to highpoint that the processes were always carried out with a sample corresponding to the extracted from 1.0 g of defatted soybeans. The highest IA content was achieved under the optimal conditions: enzymatic hydrolysis with 838 units of β-glucosidase, during 4.5 h at pH 6.0 and 37 ºC, or fermentative process with 1500 mg of commercial bakery yeast (Saccharomyces cerevisiae) during 24 h at pH 7.6 and 33 ºC. The extracts were investigated to evaluate the IA content, and the results were always compared with a non-hydrolyzed extract (negative control) and with an acid hydrolyzed extract (positive control). The IA amount after enzymatic hydrolysis was statistically similar than positive control. However, the fermentation did not hydrolyze completely the isoflavones, being necessary an additional acid hydrolysis at end of fermentative process. The extracts obtained by acid, enzymatic, fermentative and fermentative+acid processes were investigated to analyze the presence or absence of sugars, furanic compounds, triterpenes and saponins. Besides, all of them were partitioned with ethyl acetate to obtain IA-rich fractions. The most pure and easily achieved fraction was the one obtained from enzymatic hydrolyzed extract. This fraction was examined to explore its in vitro proliferation ability in keratinocytes cells (HaCaT). After 48 h of cellular treatment, the results showed that the fraction at 0,1 μg de IA/mL was considered non-cytotoxic for cells, and showed a promising proliferative activity. Therefore, this fraction was chosen to be incorporated in nanoemulsions viewing a future topic application during regenerative processes of skin. Moreover, the formulations were thickened, or not, until hyaluronic acid hydrogels. Lastly, it was performed the skin permeation/retention evaluation for IA from formulations using an in vitro experimental model with porcine ear skin. Both nanoemulsions and hydrogels were considered as promisor delivery systems for IA, increasing their retention in skin layers (epidermis and dermis).

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:46:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:01:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 07537.pdf: 6037545 bytes, checksum: e5c0c7ed539b9c85328768099422ceff (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP