A segurança dos alimentos é uma questão importante para a indústria e os consumidores de alimentos. Neste contexto, a indústria de alimentos tem um desafio tecnológico devido ao aumento da preocupação sobre a utilização de conservantes químicos e ao aumento da demanda por alimentos mais naturais e minimamente processados. Este trabalho teve como objetivos a incorporação de extrato de alho em nano estruturas de fosfatidilcolina e avaliação da sua atividade antimicrobiana contra Listeria monocytogenes; avaliou-se, a produção de nanolipossomas com a combinação de nisina e extrato de alho, e avaliar a sua atividade antimicrobiana contra bactérias Gram-negativas e Gram-positivas. Como resultado, foram obtidos nanolipossomas contendo extrato de alho com 174,6 nm de diâmetro hidrodinâmico, polidispersividade de 0,26; potencial zeta de -16,2 mV e eficiência de encapsulação de 47,46%. Estes nanolipossomas reduziram em 4 ciclos logarítmicos a contagem de células viáveis em quatro das cinco cepas de Listeria spp testesdos, depois de 10 horas de incubação a 37°C em leite integral. No segundo momento, foram desenvolvidos nanolipossomas contendo a mistura nisina/extrato de alho, os quais apresentaram um diâmetro hidrodinâmico de 179 nm, potencial zeta de -27,7 mV e uma eficiência de encapsulação de 82% e 90%, para nisina e extrato de alho respectivamente. Estes nanolipossomas reduziram em 5-6 ciclos logarítmicos a contagem de células viáveis de bactérias gram-positivas em 3-4 ciclos logarítmicos a contagem de bactérias gram-negativas, comparados com o controle, quando incubadas em leite integral a 37°C. Os produtos livres e encapsulados (extrato de alho e nisina/extrato de alho) apresentaram idênticos resultados de atividade antimicrobiana. Sendo assim, é possível afirmar que o processo de encapsulção manteve as propriedades antimicrobianas dos compostos analisados. Os resultados deste estudo indicam que nanolipossomas que contêm a combinação de nisina e extrato de alho têm um alto potencial como antimicrobiano para uso em alimentos. / Food safety is an important issue for the industry and food consumers. In this context, food industry has a technological challenge due to increase of the concern about the use of chemical preservatives and the rising demand for more natural and minimally processed foods. This study aimed to the incorparation of garlic extract into nano estrutures of phosphatidilcholine and evaluation of its antimicrobial activity against Listeria monocytogenes; also, to produce nano liposomes with the combination of nisin and garlic extract and the evaluation of its antimicrobial activity against gram-negative and gram-positive bacteria. As results, were obtained nano liposomes containing garlic extract with 174.6 ± 17.3 nm of hidrodinamic diameter, polidispersivity index of 0.26, zeta potencial of -16,2 mV and with an entrapment efficiency of 47.46%. These nano liposomes decreased in 4 log cycles in viable cell counts in four of the five strains of Listeria spp. tested, later of 10 hours of incubation at 37°C in whole milk. In a second moment, were development nano liposomes containing the combination of nisin/garlic extract, which had a hidrodinamic diameter of 179 nm, zeta potencial of -27.7 mV and an entrapment efficiency of 82% and 90% for nisin and garlic extract, respectively. These nanoliposomes decreased in 5-6 log cycles the viable gram-positive bacteria counts and 3-4 log cycles the viable gram-negative bacteria counts, comparated with the control, when incubated in whole milk at 37°C. The free and encapsulated products (garlic extrac and nisin/garlic extract) showed identical results of antimicrobial activity. Therefore, it can say that the encapsulation process kept the antimicrobial properties of the compounds analyzed. The results of this study indicate that nanoliposomes containing the combination of nisin and garlic extract has a hight potencial as antimicrobial for food use.

Oximas têm sido extensivamente usadas como antídoto para envenenamento por organofosforados e como desontaminante. Micelas e vesículas, utilizadas como catalisadores e transportadores de drogas, constituem agentes potenciais para tratamento e descontaminação. Neste trabalho descrevemos a reação de p-Nitrofenildifenilfosfato (PNPDPP), um substrato modelo para organofosforado, com: acetofenoxima (I); ácido 10- fenil-10-hidroxiiminodecanóico (II); 4-(9-carboxinonanil)-1-(9-carboxi-1-hidroiimino nonanil) benzeno (III); cloreto de N-dodecilpiridina (IV); cloreto N-metilpiridina 2-aldoxima (V), na presença de micelas catiônicas e zwitteriônicas de cloreto de hexadeciltrimetilamônio, CTAC e N-Hexadecil-N,N-dimetil-1-propano sulfonato, HPS, respectivamente, e vesículas catiônicas de dioctadecildimetilamônio, DODAC. O pKa aparente, pKap, das oximas em agregados de anfifilicos, a constante de velocidade de segunda ordem de oximólise em micelas ou vesículas, km, e as constantes de velocidade observadas para a oximólise de PNPDPP, kobs, foram determinadas espectrofotometricamente, a pH constante, variando-se a concentração dos anfifílicos. Os resultados foram analisados usando as teorias: modelo de pseudofase (PP) e modelo de pseudofase com considerações de troca iônica (PIE), descrita na literatura pelo nosso grupo. As constantes de segunda ordem para oximólise de PNPDPP em água, kox, determinadas foram 6,5 M^-1 min^-1 (I, II e III) e 2,8 M^-1 min^-1 (IV e V). O kobs máximo em micelas e vesículas, kobsmax, e o kobs em água, kw, no mesmo pH, foram utilizadas para calcular o fator de aceleração máxima, AF, para cada anfifílico (AF = kobsmax/kw). Os agregados catalisam a decomposição de PNPDPP e os valores de AF (e km) foram da ordem de 10^4 (32 min^-1), 10^4 (125 min^-1) e 10^6 (80 min^-1) para a reação da oxima IV com CTAC, HPS e DODAC, respectivamente. A análise quantitativa da dependência da concentração de agregados anfifílicos na oximólise mostrou um considerável aumento da constante de velocidade da reação produzido por micelas e vesículas (maior que 8 x 10^6 vezes). Esse efeito é parcialmente devido a: concentração local dos reagentes, efeitos nos pKas dos nucleófilos e, mais importante, mudança na reatividade intrínseca das oximas. / Oximes have been extensively used as antidotes and decontaminants of organophosphates. Micelles and vesicles, catalysts and drug transport agents, constitute potential vehicles for Oxime treatment. Here we describe the reaction of p-nitrophenyldiphenylphosphate (PNPDPP) with: acetophenoxime (I); 10-phenyl-10-hydroxyiminodecanoic acid (II); 4-(9-carboxynonanyl)-1-(9-carboxy-1-hydroyiminononanyl) benzene (III); N-dodecylpyridinium chloride (IV); N-methylpyridinium 2-aldoxime chloride (V), in the presence of cationic and zwitterionic micelles, hexadecyltrimethylammonium chloride, CTAC and N-Hexadecyl-N,N-dimethyl-1-propanesulfate, HPS, respectively, and cationic vesicles of dioctadecyldimethylammonium, DODAC. The apparent pKa, pKap, of the oximes in the amphiphile aggregates, the second order rate constants of oximolysis in micelles and vesicles, km, and the observed rate constants for PNPDPP oximolysis, kobs, were determined spectrophotometrically at constant varying amphiphilic concentrations. The results were analyzed using the pseudo-phase theory (PP) and pseudo-phase / ion exchange (PIE). The second order rate constant for (uncatalyzed) oximolysis of PNPDPP were 6.5 M^-1 min^-1 (I, II and III) and 2.77 M^-1 min^-1 (IV and V). From the maximum value of kobs in micelles and vesicles, kobsmax, and the value of kobs in water, kox, at the same pH, the maximum acceleration factor, AF, were calculated (AF = kobsmax / kw). The amphiphiles catalyzed the oximolysis of PNPDPP and the values of AF (and km) were ca 10^4 (32 min^-1), 10^4 (125 min^-1) and 10^6 (80 min^-1) for the reactions of Oxime IV in CTAC, HPS and DODAC, respectively. Quantitative analysis of the amphiphile concentration-dependence of rates demonstrated that the considerable rate increase produced by micelles and vesicles on the rate of oximolysis (up to 8 x 10^6 fold) is partly due to reagent concentration in the aggregate, effects on the pKas of the nucleophiles and, more importantly, catalysis.

Orientador: Eduardo René Pérez Gonzáles / Banca: Paulo Noronha Lisboa Filho / Banca: Agnieszka Joanna Pawlicka Maule / Banca: Leila Aparecida Chiavacci / Banca: Luiz Carlos da Silva Filho / Resumo: A natamicina (pimaricina) é um antifúngico de amplo espectro de ação, o qual já vem sendo empregado tanto como conservante alimentar, como no tratamento de infecções fúngicas superficiais. Embora esse antibiótico natural venha sendo isolado a partir de bactérias do solo (streptomyces sp.) desde 1950, o seu mecanismo de ação ainda continua desconhecido. Por essa razão, neste estudo nós investigamos o efeito desse antibióticoem dois tipos de membranas modelo: filmes de Langmuir (monocamadas) e vesículas multilamelares (lipossomos). Os resultados obtidos foram correlacionados com o mecanismo de ação da natamicina em membranas biológicas. Nos estudos envolvendo monocamadas, os efeitos da natamicina sobre as propriedades mecânicas, a morfologia e a organização molecular desses sistemas foram analisados, respectivamente, através das isotermas de compreensão, microscopia de ângulo de Brewsler (BAM) e Espectroscopia de Absorção-Reflexão Infravermelha com Polarização Modulada (PM-IRRAS); ao passo que a influência da natamicina sobre a organização e as transições de fase dos lipossomos foram monitoradas através da Ressonância Paramagnética Eletrônicae da Colorimetria Diferencial de Varredura (DSC), respectivamente / Abstract: Natamycin is a broad spectrum antifungal, that due to its low oral and topical absorption, it already has been used both for food preservative and in the treatment of superficial mycoses. Althrough this natural antibiotic has been from soil bacteria of genus Stremptomyces since 1950, its mechanism of action on lipid environment of biomembranes has not been investigated enough. For this reason, in this study we investigated the effects of this antibiotic on two types of lipid model membranes - Langmuir films (monolayers) and multilamelar vesicles (liposomes) - and the obtained results were correlated with its mode of action on biomembranes. For monolayer models, the effect of natamycin on their mechanical properties, morphology and molecular organization were analyzed by, respectively, surface pressure isotherms, Brewsler angle Microscopy (BAM) and Polarization-Modulation Infrared Reflection-Absorption Spectroscopy (PM-IRRAS); while the influence of natamycin on the lipid organization and the thermal properties for liposomes were characterized by, respectively, Electron Paramagnetic Resonance (EPR) and Differential Scanning Calorimetry (DSC) / Doutor

A segurança dos alimentos é uma questão importante para a indústria e os consumidores de alimentos. Neste contexto, a indústria de alimentos tem um desafio tecnológico devido ao aumento da preocupação sobre a utilização de conservantes químicos e ao aumento da demanda por alimentos mais naturais e minimamente processados. Este trabalho teve como objetivos a incorporação de extrato de alho em nano estruturas de fosfatidilcolina e avaliação da sua atividade antimicrobiana contra Listeria monocytogenes; avaliou-se, a produção de nanolipossomas com a combinação de nisina e extrato de alho, e avaliar a sua atividade antimicrobiana contra bactérias Gram-negativas e Gram-positivas. Como resultado, foram obtidos nanolipossomas contendo extrato de alho com 174,6 nm de diâmetro hidrodinâmico, polidispersividade de 0,26; potencial zeta de -16,2 mV e eficiência de encapsulação de 47,46%. Estes nanolipossomas reduziram em 4 ciclos logarítmicos a contagem de células viáveis em quatro das cinco cepas de Listeria spp testesdos, depois de 10 horas de incubação a 37°C em leite integral. No segundo momento, foram desenvolvidos nanolipossomas contendo a mistura nisina/extrato de alho, os quais apresentaram um diâmetro hidrodinâmico de 179 nm, potencial zeta de -27,7 mV e uma eficiência de encapsulação de 82% e 90%, para nisina e extrato de alho respectivamente. Estes nanolipossomas reduziram em 5-6 ciclos logarítmicos a contagem de células viáveis de bactérias gram-positivas em 3-4 ciclos logarítmicos a contagem de bactérias gram-negativas, comparados com o controle, quando incubadas em leite integral a 37°C. Os produtos livres e encapsulados (extrato de alho e nisina/extrato de alho) apresentaram idênticos resultados de atividade antimicrobiana. Sendo assim, é possível afirmar que o processo de encapsulção manteve as propriedades antimicrobianas dos compostos analisados. Os resultados deste estudo indicam que nanolipossomas que contêm a combinação de nisina e extrato de alho têm um alto potencial como antimicrobiano para uso em alimentos. / Food safety is an important issue for the industry and food consumers. In this context, food industry has a technological challenge due to increase of the concern about the use of chemical preservatives and the rising demand for more natural and minimally processed foods. This study aimed to the incorparation of garlic extract into nano estrutures of phosphatidilcholine and evaluation of its antimicrobial activity against Listeria monocytogenes; also, to produce nano liposomes with the combination of nisin and garlic extract and the evaluation of its antimicrobial activity against gram-negative and gram-positive bacteria. As results, were obtained nano liposomes containing garlic extract with 174.6 ± 17.3 nm of hidrodinamic diameter, polidispersivity index of 0.26, zeta potencial of -16,2 mV and with an entrapment efficiency of 47.46%. These nano liposomes decreased in 4 log cycles in viable cell counts in four of the five strains of Listeria spp. tested, later of 10 hours of incubation at 37°C in whole milk. In a second moment, were development nano liposomes containing the combination of nisin/garlic extract, which had a hidrodinamic diameter of 179 nm, zeta potencial of -27.7 mV and an entrapment efficiency of 82% and 90% for nisin and garlic extract, respectively. These nanoliposomes decreased in 5-6 log cycles the viable gram-positive bacteria counts and 3-4 log cycles the viable gram-negative bacteria counts, comparated with the control, when incubated in whole milk at 37°C. The free and encapsulated products (garlic extrac and nisin/garlic extract) showed identical results of antimicrobial activity. Therefore, it can say that the encapsulation process kept the antimicrobial properties of the compounds analyzed. The results of this study indicate that nanoliposomes containing the combination of nisin and garlic extract has a hight potencial as antimicrobial for food use.

Neste trabalho foram sintetizadas seis novas aminas lipofílicas fluorescentes contendo cadeias alquílicas de diferentes tamanhos, derivadas de compostos heterocíclicos do tipo 2-(2'-hidroxifenil)benzazólicos. Suas estruturas foram confirmadas através das técnicas de Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear de Hidrogênio e Carbono, bem como Espectroscopia de Absorção na região do Infravermelho e Espectrometria de Massas de Alta Resolução. As moléculas sintetizadas foram incorporadas em lipossomas compostos por fosfatidilcolina (PC) da lecitina de soja e lipossomas de PC contendo o anfifílico glicoconjugado (C22PEG900GlcNAc), em proporção de 1:1. Ambos foram obtidos pelo método de evaporação em fase reversa. A caracterização destes se deu por experimentos de potencial zeta (PZ) e espalhamento de luz dinâmico (DLS). Os lipossomas apresentaram altos valores de potencial zeta, mesmo após um período de 30 dias mantidos à temperatura ambiente, sugerindo que estes sistemas apresentam estabilidade coloidal contra processos de agregação. Análises feitas por DLS indicaram que os lipossomas apresentam um diâmetro de 100 nm, tanto na ausência como na presença das moléculas sintetizadas. Foi realizado o estudo fotofísico das aminas em solventes orgânicos e em solução de tampão fosfato salino (pH 7,2), através de medidas de absorção na região do UV–Vis e emissão de fluorescência. Além disso, através de estudo fotofísico, foi avaliada a inserção das aminas nos lipossomas. O coeficiente de partição das moléculas nos lipossomas foi determinado e os altos valores apresentados indicam alta lipofilicidade das mesmas, além disso, através destas medidas foi verificado que estas tendem à saturação com o aumento da cadeia alifática indicando maior afinidade pelo ambiente hidrofóbico do sistema estudado. Foi avaliada a interação dos lipossomas de PC contendo o anfifílico glicoconjugado (C22PEG900GlcNAc) com a lectina WGA, tanto na ausência como na presença das aminas. Testes de interação das aminas com albumina sérica bovina indicaram alta interação através de um mecanismo de supressão de fluorescência estático. / In this work six new benzazolic based fluorescent lipophilic amines presenting alkyl chains of different sizes were synthesized. Their structures were confirmed by classical spectroscopic techniques, as well as, High Resolution Mass Spectrometry. The photophysical study of the amines was carried out in organic solvents and in phosphate buffered saline solution (pH 7.2), by absorption measurements in the UV–Vis region and fluorescence emission. These compounds present absorption in the UV–region and emission in the visible region of the spectra. The synthesized molecules were incorporated into liposomes composed of phosphatidylcholine (PC) from soy lecithin and PC liposomes containing the amphiphilic glycoconjugate (C22PEG900GlcNAc), in a ratio of 1:1 (w/w). Both were obtained by the reverse phase evaporation method. The liposomes were characterized by zeta potential (PZ) and dynamic light scattering (DLS). The liposomes presented high values of zeta potential suggesting that these systems present colloidal stability against aggregation processes. DLS data indicated that the liposomes have a diameter of 100 nm. In addition, the insertion of the amines into the liposomes was evaluated by fluorescence emission spectroscopy. The coefficient of partition of the molecules in the liposomes was also determined. The high values indicated high lipophilicity of the synthesized compounds. The interaction of liposomes PC containing the glycoconjugate C22PEG900GlcNAc with WGA, both in the absence and presence of the amines, was evaluated. Overall, the synthesized compounds showed potential application staining liposomes and as optical sensor for BSA in solution through a static fluorescence suppression mechanism.

A presente tese descreve estudos sobre interações entre fosfolipídeos e polieletrólitos. As principais técnicas empregadas na investigação fundamental dos sistemas obtidos foram o espalhamento de luz, de raios-X em baixos ângulos e análises de potencial z. Os sistemas estudados foram empregados na produção de géis e filmes visando aplicação tecnológica e suas características foram avaliadas por técnicas complementares. Inicialmente foram avaliadas emulsões em fase reversa de fosfatidilcolina em acetato de etila e às quais foi adicionado o polieletrólito quitosana. Estas emulsões foram caracterizadas por técnica de espalhamento de luz e de raios-X em baixos ângulos a fim de avaliar a influência da quitosana sobre o tamanho das estruturas formadas e a ocorrência de fases após sua preparação. Verificou-se que a quitosana, quando presente, tem a capacidade de agregar os fosfolipídeos e formar estruturas lamelares que evoluem ao longo do tempo. Posteriormente, foram preparados lipossomas multilamelares contendo quitosana, revestidos por condroitina. A organização interna foi avaliada por espalhamento de raios-X em baixos ângulos cujos perfis foram ajustados a modelos que permitiram encontrar parâmetros estruturais. A interação entre os polieletrólitos na superfície das partículas foi avaliada pela análise da densidade de cargas. A quitosana demonstrou afetar a rigidez da bicamada e foi possível controlar a carga das partículas através de sua interação com a condroitina. Por fim, a utilização dos lipossomas contendo quitosana revestidos por condroitina como modificadores das propriedades de pseudo-géis e filmes de quitosana foi atestada. A adição de partículas demonstrou aumentar a viscosidade dos pseudogéis, sendo que as partículas permanecem íntegras durante o processo. Essa constatação foi feita mediante a secagem dos pseudo-géis e obtenção de filmes, os quais demonstraram a presença das partículas na sua superfície. As características internas dos filmes também foram afetadas pelas partículas, que serviram como barreira difusional. Os filmes foram testados como suportes para crescimento de células sendo que a modificação propiciada pela presença das partículas demonstrou ser um parâmetro crítico que necessita controle a fim de favorecer a adesão celular. / We investigated the interaction between phospholipids and polyelectrolytes aiming at technological applications such as cosmetics and biomedical devices. The main techniques used were light scattering, small angle X-rays scattering and z potential measurements. In the first part of this study we prepared reverse phase emulsions of phosphatidylcholine in ethyl acetate with chitosan at the aqueous phase. Using light scattering and small angle X-ray scattering, we observed that chitosan was able to aggregate the phospholipids and to form lamellar strucutures which change at the first moments after the preparation. Following, we prepared multilamellar liposomes with chitosan covered by chondroitin. The internal organization was evaluated by small angle X-ray scattering which profiles were fitted to theoretical models to provide structural parameters. The interaction between the polyelectrolytes at the surface was accompanied by density charge analysis. Internally, the chitosan affected the bilayer rigidity and the superficial charge was controled by the interaction between the two polyelectrolytes. Finally, the composite liposomes were applied as additives to pseudo-gels and films. These particles increased the viscosity of the pseudo-gels and its structure remained unaffected during the process. This found was demonstrated by the roughness surface observed at the films surface after drying the pseudo-gels added with particles. The internal properties of the films were also affected by the particles presence, acting as a diffusional barrier. The films were essayed as scaffolds for cell growth .The results showed that the change caused by the particles presence is a critical parameter which needs to be controlled in order to promote the cell adhesion.

Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas. CIPHARMA, Escola de Farmácia, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2014-08-20T16:55:32Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_ AvaliaçãoAtividadeLeishmanicida.pdf: 1353741 bytes, checksum: d35a91a5ba75fa3d48e954528062cc3a (MD5) / Rejected by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br), reason: O PDF não é o da descrição. on 2014-08-25T13:06:19Z (GMT) / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2014-08-28T19:19:41Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_ AvaliaçãoAtividadeLeishmanicida.pdf: 2387079 bytes, checksum: 408539ffed7be7b6d46f7b881d7c3cc6 (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2014-08-29T16:38:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_ AvaliaçãoAtividadeLeishmanicida.pdf: 2387079 bytes, checksum: 408539ffed7be7b6d46f7b881d7c3cc6 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-29T16:43:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_ AvaliaçãoAtividadeLeishmanicida.pdf: 2387079 bytes, checksum: 408539ffed7be7b6d46f7b881d7c3cc6 (MD5) Previous issue date: 2013 / O presente estudo avaliou a utilização de lipossomas convencionais como veículos vetores do antimônio trivalente, na forma de tártaro emético, bem como sua associação ao ácido ascórbico, para o tratamento da leishmaniose visceral no modelo murino. Lipossomas constituídos por distearoilfosfatidilcolina/colesterol (5:4) foram obtidos pela metodologia de congelamento/descongelamento. A caracterização da formulação mostrou tamanho aproximado de 222,5 nm, índice de polidispersão de 0,214, eficiência de encapsulação de 15%, concentração final de 4 mg SbIII/mL e cinética de liberação bifásica avaliada in vitro. Lipossomas vazios, igualmente obtidos e hidratados com tampão fosfato serviram como controle. Camundongos BALB/c com idade entre 6 e 8 semanas foram inoculados com 1 x 107 promastigotas de Leishmania (Leishmania) infantum (cepa C43) por via endovenosa. Após seis semanas de infecção, os animais foram divididos em sete grupos (n=8) e tratados por via intraperitoneal, em dose única com: (1) tampão fosfato, (2) antimônio trivalente (SbIII) - 9 mgSb/Kg, (3) lipossomas vazios, (4) lipossomas de SbIII (9 mgSb/Kg), (5) ácido ascórbico (AA) - 300 mg/kg; (6) associação do AA (300 mg/kg) ao SbIII (9 mgSb/kg) e (7) associação de AA (300 mg/kg) aos lipossomas de SbIII (9 mgSb/kg). Dez dias após o tratamento, os animais foram eutanasiados e avaliou-se: a carga parasitária no fígado, baço e medula óssea pelo método de diluição limitante; o padrão de células do baço por citometria de fluxo; a função renal, hepática e cardíaca por análises bioquímicas e o padrão histopatológico do fígado, rins e coração. Observou-se redução significativa na carga parasitária após tratamento com antimônio trivalente lipossomal no fígado, baço e medula óssea de 47%, 33% e 47%, respectivamente, indicando a capacidade do sistema de vetorização de direcionar o medicamento para esses compartimentos. A administração concomitante do AA e SbIII livre ou em formulação lipossomal não interferiu na atividade leishmanicida do SbIII. Não foi observada diminuição na carga parasitária após tratamento com antimônio trivalente livre em nenhum dos órgãos avaliados. Os resultados mostraram nenhuma alteração no padrão fenotípico de células do baço por citometria de fluxo ou nas funções hepática, cardíaca e renal por análises bioquímicas. As análises histopatológicas mostraram que a coadministração dos lipossomas de SbIII e AA foi capaz de preservar os tecidos hepático e renal quando comparados os diferentes grupos experimentais. Os resultados desse trabalho permitiram concluir que a referida preparação lipossomal representa uma alternativa terapêutica capaz de reduzir a carga parasitária nos diferentes órgãos alvo, com potencial para a eliminação do parasito na medula óssea. A coadministração do AA aos lipossomas de SbIII acarretou redução na toxicidade do SbIII. Em conjunto, nossos dados apontam os benefícios do encapsulamento do SbIII em lipossomas unilamelares demonstrados pela redução das alterações histopatológicas para fígado e rins, particularmente em combinação com AA. Acreditamos que nosso trabalho será útil para a proposição de novos regimes terapêuticos para o tratamento da leishmaniose visceral, garantindo a adesão do paciente à terapia devido à redução dos efeitos colaterais. _______________________________________________________________________________ / ABSTRACT: The present study evaluated the utilization of conventional liposomes as carriers of trivalent antimony (SbIII), and its association with ascorbic acid, for the treatment of murine visceral leishmaniasis. Liposomes composed of diestearoylphosphatidylcholine and cholesterol (5:4) were obtained according to the freeze / thaw technique and hydrated in a solution of tartar emetic. Empty liposomes, hydrated in phosphate buffer, served as control vehicles. Characterization of the liposomal formulation revealed size, polydispersity index and encapsulation efficiency of 222.5 nm, 0.214 and 15%, respectively, for a formulation containing 4 mg SbIII/mL. It also displayed biphasic release kinetics in vitro. BALB/c mice, aged 6 to 8 weeks, were intravenously inoculated with 1 x 107 Leishmania (Leishmania) infantum promastigotes (C43 strain). Six weeks post infection, the animals were divided into seven groups (n=8) and treated intraperitoneally, as a single dose, with either (1) phosphate buffer, (2) SbIII at 9 mg Sb/kg, (3) empty liposomes, (4) SbIII-entrapped liposomes at 9 mg Sb/kg, (5) ascorbic acid (AA) at 300 mg/kg, (6) association of AA (300 mg/kg) with SbIII at 9 mg Sb/kg or (7) association of AA (300 mg/kg) with SbIII-entrapped liposomes at 9 mg Sb/kg. Ten days after treatment, animals were euthanized and the parasite load associated to the liver, spleen and bone marrow evaluated through the limiting dilution technique. Immunophenotyping of spleen cells was performed using flow cytometry. Enzyme activities in the serum were used to monitor hepatic, kidney and cardiac functions. Histopathological examinations of the liver, kidney and heart were also conducted. After treatment with SbIII-entrapped liposomes it was observed 47%, 33% and 47%, reductions in parasite load in the liver, spleen and bone marrow, respectively, indicating the ability of such delivery system to target the active principle to these compartments. Parallel administration of ascorbic acid with either free SbIII or SbIII-entrapped liposomes did not interfere with SbIII´s leishmanicide activity. No reduction in parasite load was observed after treatment with free SbIII for any of the investigated organs. Our results did not reveal any significant alteration in the profile of spleen cells. In addition, no impairment in the hepatic, renal and cardiac functions were observed. Histopathological analyses demonstrated that the co-administration of ascorbic acid with SbIII-entrapped liposomes was able to preserve the integrity of the hepatic and kidney tissues, in comparison to those from other experimental groups. The obtained results allowed us to conclude that our proposed SbIII liposomal preparation represents a therapeutic alternative able to reduce parasite burden with the potential to eliminate parasitism at the bone marrow. Co-administration of AA and SbIII-entrapped liposomes promoted reduced toxicity of SbIII. Collectively, our data extended the proposed benefits of unilamellar liposomes carrying SbIII by demonstrating their reduced toxicity, particularly in combination with ascorbic acid to the liver and kidney tissues. We believe our investigation can be useful for the proposal of novel therapeutic regimens to successfully treat visceral leishmaniasis aiming to guarantee patient compliance whilst minimizing potential side effects.

Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:42Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-03-26Bitstream added on 2014-12-02T11:20:59Z : No. of bitstreams: 1 000799717.pdf: 5363634 bytes, checksum: 45ab821150f84e8881117fcb86e5e5ab (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A natamicina (pimaricina) é um antifúngico de amplo espectro de ação, o qual já vem sendo empregado tanto como conservante alimentar, como no tratamento de infecções fúngicas superficiais. Embora esse antibiótico natural venha sendo isolado a partir de bactérias do solo (streptomyces sp.) desde 1950, o seu mecanismo de ação ainda continua desconhecido. Por essa razão, neste estudo nós investigamos o efeito desse antibióticoem dois tipos de membranas modelo: filmes de Langmuir (monocamadas) e vesículas multilamelares (lipossomos). Os resultados obtidos foram correlacionados com o mecanismo de ação da natamicina em membranas biológicas. Nos estudos envolvendo monocamadas, os efeitos da natamicina sobre as propriedades mecânicas, a morfologia e a organização molecular desses sistemas foram analisados, respectivamente, através das isotermas de compreensão, microscopia de ângulo de Brewsler (BAM) e Espectroscopia de Absorção-Reflexão Infravermelha com Polarização Modulada (PM-IRRAS); ao passo que a influência da natamicina sobre a organização e as transições de fase dos lipossomos foram monitoradas através da Ressonância Paramagnética Eletrônicae da Colorimetria Diferencial de Varredura (DSC), respectivamente / Natamycin is a broad spectrum antifungal, that due to its low oral and topical absorption, it already has been used both for food preservative and in the treatment of superficial mycoses. Althrough this natural antibiotic has been from soil bacteria of genus Stremptomyces since 1950, its mechanism of action on lipid environment of biomembranes has not been investigated enough. For this reason, in this study we investigated the effects of this antibiotic on two types of lipid model membranes - Langmuir films (monolayers) and multilamelar vesicles (liposomes) - and the obtained results were correlated with its mode of action on biomembranes. For monolayer models, the effect of natamycin on their mechanical properties, morphology and molecular organization were analyzed by, respectively, surface pressure isotherms, Brewsler angle Microscopy (BAM) and Polarization-Modulation Infrared Reflection-Absorption Spectroscopy (PM-IRRAS); while the influence of natamycin on the lipid organization and the thermal properties for liposomes were characterized by, respectively, Electron Paramagnetic Resonance (EPR) and Differential Scanning Calorimetry (DSC)

Orientador: Reinaldo Marchetto / Coorientador: Saulo Santesso Garrido / Banca: Marlus Chorilli / Banca: Pietro Ciancaglini / Resumo: Este trabalho descreve a síntese de peptídeos em fase sólida (SPFS) derivados de toxinas bacterianas, tais como CcdB e ParE, e a produção de sistemas nanoestruturados como lipossomas e microemulsões. As toxinas intracelulares, produzidas por sistemas de morte pós-segregacional (PSK) em bactérias são exemplos recentes de agentes inibidores de enzimas fundamentais para a reprodução do microrganismo. Resultados promissores foram obtidos em relação a inibição da atividade da DNA girase, por derivados peptídicos destas duas proteínas. In vitro, os valores de concentração inibitória têm sido abaixo de 5 μmol.L-1, porém ensaios in vivo não demonstraram reprodutibilidade, basicamente devido à baixa permeabilidade da membrana bacteriana a estes derivados. Desta forma, foram produzidos lipossomas e microemulsões com o objetivo de promover o acesso de moléculas peptídicas sintéticas, derivadas do CcdB e ParE, ao meio intracelular e, conseqüentemente, aos seus alvos: DNA girase ou topoisomerase IV. Lipossomas do tipo SUV (small unilamellar vesicles) foram preparados por extrusão a partir de fosfatidilcolina de soja e estearilamina e mostraram uma eficiência de encapsulação de 77% e inibiram o crescimento tanto de bactéria Gram positiva quanto Gram negativa em 58 e 75%, respectivamente. Sistemas microemulsionados a base de fosfatidilcolina de soja, Tween 20, etanol e ácido oléico apresentaram uma incorporação do peptídeo acima de 90% e a formulação com 15% de ácido oléico e CcdBET2 a 4 μmol.L-1 apresentou uma inibição do crescimento de bactéria Gram negativa de 75,5%. O diâmetro dos lipossomas foi medido por espalhamento dinâmico de luz e as microemulsões foram caracterizadas por microscopia de luz polarizada e sua viscosidade determinada por reologia. Portanto, lipossomas e microemulsões podem ser utilizados como sistemas de drug delivery para análogos peptídicos derivados do CcdB e do ParE / Abstract: This work describes the synthesis of peptides derived from bacterial toxins, such as CcdB and ParE, by solid phase peptide synthesis (SPPS) and the production of nanostructured systems such as liposomes and microemulsions. Intracellular toxins produced by systems of killer post-segregational (PSK) in bacteria are recent examples of inhibitors of key enzymes for the reproduction of the microorganism. Promising results were obtained for the inhibition of DNA gyrase activity by peptide derivatives of these proteins. In vitro, the IC100 values have been below 5 μmol.L-1, but not demonstrated in vivo reproducibility, mainly due to the low permeability of the bacterial cell to these derivatives. Thus, the aim with this work was develop of liposomes and microemulsions to promote access of synthetic peptide molecules derived from the CcdB and ParE, to the intracellular medium and consequently to their targets: DNA gyrase and topoisomerase IV. Liposomes SUV type (small unilamellar vesicles) were prepared by extrusion from soybean phosphatidylcholine and estearilamina and showed an encapsulation efficiency of 77% and inhibited the growth of both Gram positive and Gram negative in 58 and 75% respectively. Microemulsion systems based soybean phosphatidylcholine, Tween 20, ethanol and oleic acid showed an incorporation of the peptide above 90% and the specific formulation with 15% oleic acid and the 4 μmol.L-1 CcdBET2 incorporate showed a growth inhibition of Gram negative of 75.5%. The diameter of liposomes was measured by dynamic light scattering and microemulsions were characterized by polarized light microscopy and its viscosity determined by rheology. Therefore, liposomes and microemulsions may be used as drug delivery systems for peptide analogues derived from the CcdB and ParE / Mestre

Resumo: A floretina (3-(4-hidroxifenil)-1-(2,4,6-trihidroxifenil)-1-propanona) é uma dihidrocalcona presente principalmente em maçãs que ultimamente vem sendo empregada para fins terapêuticos e cosméticos. Essa molécula tem demonstrado interagir com membranas modelo neutras e carregadas, alterando a hidratação, a qual é importante tanto para a estabilidade de bicamadas, como para suas permeabilidades seletivas. Neste trabalho, o efeito da floretina foi estudado em lipossomos (vesículas) negativamente carregados de DMPG (dimiristoilfosfatidilglicerol) a baixa força iônica (10 mM Hepes pH 7.4 + 2 mM NaCI). Os resultados foram comparados com os obtidos para a barbaloína [10-glicopiranosil-1,8-dihidroxi-3-(hidroximetil)-9(10H)-antracenona], - uma antraquinona glicosilada extraída de folhas de diferentes plantas do gênero Aloe -, porque essa biomolécula demonstrou ser capaz de interagir fortemente com vesículas de DMPG a baixa força iônica. As alterações dinâmicas e estruturais foram monitoradas pela técnica espectroscópica de ressonância paramagnética eletrônica (RPE) através da incorporação de marcadores de spin nas membranas lipídicas. Os dados foram analisados através de parâmetros medidos diretamente sobre os espectros e por meio de parâmetros simulados (soluções da equação estocástica de Liouville para um conjunto de spins magnéticos). Os resultados de RPE no intervalo entre 5 ºC e 10 ºC mostraram que a floretina aumenta sensivelmente a anisotropia tanto na superfície quanto no centro das bicamadas; enquanto que entre 15 ºC a 19 ºC, tanto a floretina como a barbaloína aumentam a mobilidade e a fluidez no centro da bicamada. Para altos valores de temperaturas (35 ºC a 45 ºC) a adição da floretina aparentemente não alterou a hidratação, mas mudou significantemente o empacotamento e a difusão molecular na região das cabeças polares; enquanto... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Phloretin (3-(4-Hydroxyphenyl)-1-(2,4,6-trihydroxyphenyl)-1-propanone) is a dihydrochalcone present mainly in apples, which lately has been used for medical and cosmetic purposes. It has been shown that phloretin interacts with neutral and charged model membranes, changing the hydration, which is important as for bilayer stability as for its permeability properties. In this work, the effect of phloretin was studied in negatively charged DMPG (dimyristoylphosphatidylglycerol) liposomes (vesicles) at low ionic strength (10mM Hepes pH 7.4 + 2 mM NaCI). The results were compared with the biomolecule barbaloin (10-glucopyranosyl-1,8-dihydroxy-3-(hydroxymethyl)-9(10H)-anthracenone), - a known active ingredient extracted from leaves of different Aloe plants -, because this glycosilated anthraquinone has showed to interact strongly with DMPG vesicles at low ionic strength. The dynamics and structural changes were monitored by ESR (electron spin resonance), using spin labels incorporated in the membranes. The data were analyzed by using parameters measured directly on the spectra and by simulated parameters (solutions of the stochastic Liouville equation for a set of magnetic spins). The ESR results for the interval between 5 ºC and 10 ºC showed that phloretin increases strongly the anisotropy on the surface as well as at the bilayer core, while between 15 ºC to 19 ºC, phloretin and barbaloin increase the mobility and the fluidity at the bilayer core. For high temperature (35 ºC to 45 ºC) the presence of phloretin apparently did not alter the hydration, but changed significantly the packing and the motional diffusion of the lipid polar heads; while barbaloin increased the hydration on the surface as well as the bilayer core, but produced great structural changes ("folds") mainly at the end of the hydrocarbon... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: André Sampaio Pupo / Coorientador: Roberto Morato Fernandez / Banca: Carlos Frederico de Oliveira Graeff / Banca: Joel Meza Hormaza / Mestre