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 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.

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.

A associação lipídio/citocromo c é importante e deve ser estudada, pois repercute na atividade peroxidática da proteína abordada e pode contribuir para o processo apoptótico, ou morte programada da célula, e também desempenha um papel significativo na cadeia respiratória. A natureza e a especificidade da interação do citocromo c com bicamadas lipídicas têm sido bastante investigadas ultimamente, mas informações detalhadas e precisas sobre tais assuntos ainda não existem. É aceito que ocorre primeiramente uma interação eletrostática entre a proteína citocromo c e as membranas fosfolipídicas. Em seguida, há uma interação hidrofóbica. Entretanto, ainda não é bem compreendido o papel da cadeia fosfolipídica. A associação do citocromo c com membranas lipídicas induz mudanças no estado de spin do átomo de ferro. A interação entre as vesículas carregadas e o citocromo c induz mudanças estruturais na proteína, as quais são refletidas no seu centro ativo, ou grupo heme. As mudanças do campo cristalino no sítio do ferro hemínico de forte para fraco são acompanhadas por mudanças do estado de spin de baixo para alto, respectivamente. Neste trabalho, estuda-se sistematicamente a natureza da interação entre o citocromo c e a cadeia fosfolipídica. As mudanças estruturais no grupo heme foram correlacionadas com a natureza do lipídio, ou seja, com a carga da cabeça e com o tamanho e o tipo da cadeia fosfolipídica. Foram utilizados treze lipídios diferentes, naturais e sintetizados, com cabeças polares negativas e neutras e com cadeias carbônicas saturadas e insaturadas de diferentes comprimentos. Para tal investigação, utilizamos as técnicas: Ressonância Paramagnética Eletrônica (RPE) Onda Contínua (CW) e Pulsada (PW) e Dicroísmo Circular Magnético (MCD). As técnicas enunciadas avaliam as mudanças de estado de spin e a simetria do citocromo c nos seus estados férrico e ferroso. A interação lipoprotéica lipídio/citocromo c foi avaliada com lipídios diferentes, inclusive com o lipossomo PCPECL, que mimetiza a membrana interna da mitocôndria nos eucariontes. A partir dos resultados experimentais, sugerimos um modelo para esse tipo de associação. / This association lipid/cytochrome c is interesting to study in order to understand the peroxidase activity of this protein, that plays an important role in the respiratory chain and in the apoptosis process or the programmed cell death. The nature and specificity of the interaction of cytochrome c with lipid bilayers have been major goals in recent studies, but detailed information on that issue is not yet widely available. In this regard, it is generally accepted that the electrostatic interaction is an important factor in the association of cytochrome c with phospholipid membranes, followed by a hydrophobic interaction. However, the role played by the phospholipid chain is not well understood. The association of cytochrome c with negative membranes induces a change in the heme iron spin state. The interaction between the charged vesicles and cytochrome c leads to structural changes in the active central or heme group. The changing of the crystalline field of the heme iron from strong to weak is accompanied by spin states changes from low to high spin, respectively. These facts concerned us to investigate more systematically the nature of the interaction between cytochrome c and the phospholipid chains. The lipid-induced effects in the heme iron crystalline field are correlated to the nature of the charged head group and to the size and type of the phospholipid chain. Thirteen different lipids, nature and synthetic, were used, with negative and neutra1 polar head group and saturated and unsaturated acyl chains with different length. This work investigates the change of heme iron spin state and symmetry of ferric cytochrome c using Continuous Wave (CW) and pulsed (PW) Electron Paramagnetic Resonance (EPR) and Magnetic Circular Dichroism (MCD) techniques. These techniques analyze the spin state change and the symmetry of the iron cytochrome c in its ferric and ferrous states. The effect of the different lipids were analyzed, including PCPECL membrane that mimetics the inner mitocondrial membrane in eukaryotes.

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.

Orientadores: Maria Helena Andrade Santana, Ruben Helena G. Carbonell / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-21T08:30:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moraes_AngelaMaria_D.pdf: 6332966 bytes, checksum: 1c5116e50814f420e9e803f67126c466 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Neste estudo, descreve-se a preparação e caracterização de vesículas lipídicas (lipossomas) projetadas para o transporte e deposição específica de três compostos terapêuticos, o-carboranilpropilamina (CPA), L-p-boronofenilalanina (BPA) e doxorrubicina (DOX) em tumores cerebrais malignos. Estudou-se os efeitos das condições de encapsulamento na incorporação ativa e passiva dos referidos compostos em lipossomas unilamelares de composição e tamanhos variados. A influência de variáveis como temperatura, tempo de incubação composto terapêutico/lipossomas e razão molar inicial composto terapêutico/lipídio na estabilidade dos sistemas foi estudada. O acoplamento de anticorpos das classes IgG e IgM em lipossomas encapsulando DOX foi também avaliado, com a finalidade de aumentar a especificidade de interação das vesículas com células de tumor cerebral maligno. A toxicidade dos lipossomas preparados foi avaliada tanto in vitro, com células de Glioblastoma Multiforme SK-MG-1, como in vivo, pela injeção das amostras em ratos. Os resultados mostraram que a razão molar final composto terapêutico/lipídio, o número de anticorpos ligados por vesícula e a estabilidade dos lipossomas podem ser controlados pelas condições operacionais utilizadas. Para lipossomas com diâmetro médio de 100 nm, encapsulou-se cerca de 10.000, 13.000 e 66.000 moléculas de BPA, CPA e DOX por vesículas, respectivamente. Estas vesículas apresentaram boa estabilidade de estocagem em temperaturas de 4 a '6 GRAUS¿C no período de um mês... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: Not informed. / Doutorado / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Iris Concepcion Linares de Torriani / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-07-28T08:14:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cavalcanti_LeidePassos_D.pdf: 6172303 bytes, checksum: b4f19fe89d63338e275c045b7cf83b97 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: As fases lamelares fonnadas em sistemas lipídeo/agua possuem características estruturais que servem como base para estudos de fenômenos de superficie e interface. As multicamadas de fosfolipídeos constituem-se em um eficiente modelo estrutural no estudo das propriedades das membranas biológicas. Em particular, as vesículas multilamelares ou lipossomas são atualmente motivo de intensas pesquisas em áreas tão diversas como o desenvolvimento de cosméticos e as aplicações médicas, como o encapsulamento de drogas e imunogênicos. O presente trabalho teve como objetivo analisar, do ponto de vista estrutural, os parâmetros envolvidos no processo de incorporação de vários tipos de compostos hidrofóbicos na estrutura lamelar de lipossomas e multicamadas do fosfolipídeo zwitteriônico DPPC. Técnicas de difração e espalhamento de raios X usando radiação síncrotron foram usadas para acompanhar mudanças estruturais de diversos sistemas de bicarnadas registrando as alterações nas temperaturas de transição de fase tennotrópicas e na ordem do empacotamento lamelar. Dessa maneira foi possível estudar o comportamento das fases Lb e La em função do conteúdo de água em sistemas de vesículas multilamelares de DPPC com adição do alcaloide Elipticina em várias concentrações. Os resultados mostraram uma diminuição da temperatura de pré transição Lb'-->Pb' assim como da transição de fase principal Pb'-->La. A taxa de decréscimo do espaçamento lamelar da membrana modelo na fase líquido cristalina em função da temperatura nos permitiu descrever o comportamento do coeficiente de compressão ténnica da fase La. Foi possível provar para este sistema, que adicionando o lipídeo aniônico Cardiolipina à membrana mista DPPC/CL. consegue-se otimizar a incorpomção da Elipticina. Os métodos previamente mencionados foram também usados para o estudo das fases lamelares de DPPC com adição de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos com vários graus de ação carcinogênica. Foi verificado nestas experiências que a temperatura da transição de fase principal assim como a distância de repetição da estrutura lamelar das vesículas na fase La sofrem mudanças com a incorporação dos HAPs. Mostrou-se assim, que a incorporação destes compostos hidrofóbicos favorece a fonnação da fase líquido cristalina, causando um alargamento da região da transição Pb' --> La. Os resultados obtidos neste trabalho são de importância básica no desenvolvimento de lipossomas termo-sensíveis que podem atuar como carreadores de drogas e no entendimento das perturbações que podem produzir moléculas hidrofóbicas quando interagem com as membranas celulares. / Abstract: The structural features of the lamellar phases of the lipid/water systems are frequently used as a basic model for the study of surface and interface phenomena. Phospholipid bilayers represent an efficient structural model for the study of biological membranes. In particular, multilamellar vesicles or liposomes are the subject of intense research in areas so diverse as de development of cosmetics or medical applications, such as drug and antigenic material encapsulation. The objective of this work has been to study, from the structural point of view, the process of incorporation of various types of hydrophobic compounds into the lamellar phase of liposomes and multilayers of the zwitterionic phospholipid DPPC. X-ray diffraction and scattering techniques using synchrotron radiation, have been used to monitor structural changes of several bilayer systems. Thermotropic phase transitions as well as the order of the lamellar packing were studied in in situ experiments. The behavior of the Lb' e Laphases was followed as a function of the water content in dispersions of DPPC multi lamellar vesicles with the addition of the alkaloid Ellipticine in several concentrations. The results showed a decrease in the temperature of the pre-transition as well as that of the main transition (Pb' --> La). The decrease of the lamellar spacing as a function oftemperature in the liquid crystalline phase leads to the description ofthe thermal compression coefficient in the w phase. It was also proved that addition of the anionic lipid Cardiolipin to the DPPC/water system it is possible to promote the incorporation of Ellipticine. The aforementioned methods were used in another set of experiments to study the lamellar phases of DPPC with the addition of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons known to have various degrees of carcinogenic activity. It was verified that the main transition temperature as well as the lamellar spacing of the multilamellar vesicles in the La phase have a change with the incorporation of these compounds. It was possible to show that the hydrophobic PAHs favor the formation of the liquid crystalline phase, causing a broadening of the Pb' --> La phase transition. The results obtained in this work are basically important in the development of thermo sensitive liposomes, which can act as drug carriers. They also contribute to the understanding of the perturbations caused by the interaction of highly hydrophobic molecules with the cellular membranes. / Doutorado / Física da Matéria Condensada / Doutor em Ciências

Orientadores: Eneida de Paula, Daniele Ribeiro de Araujo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-08T05:30:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cereda_CintiaMariaSaia_D.pdf: 3317518 bytes, checksum: 1cb573479b5b4a3a55d35b358811dcd4 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O controle da dor é de extrema importância em odontologia, já que a maioria dos procedimentos odontológicos envolve estímulos dolorosos. Com a descoberta dos anestésicos locais, que se caracterizam pela capacidade de abolir a dor sem a perda da consciência, deu-se um grande passo para o avanço da odontologia. Um anestésico local ideal deve apresentar ação anestésica duradoura (suficiente para os procedimentos operatórios) e baixa toxicidade. Várias pesquisas têm sido desenvolvidas com anestésicos locais objetivando prolongar a duração de seu efeito e diminuir sua toxicidade. Um caminho muito promissor foi aberto com o desenvolvimento de formulações anestésicas de liberação prolongada, utilizando carreadores como lipossomas, que mantêm o fármaco por mais tempo e em maior concentração no sítio de ação. Este trabalho teve por finalidade preparar formulações de liberação prolongada do anestésico local prilocaína, muito usado em odontologia. Objetivouse: (i) preparar prilocaína encapsulada em lipossomas; (ii) caracterizar físicoquimicamente essa formulação, (iii) avaliar a atividade terapêutica, com testes de nocicepção em animais e (iv) avaliar a formulação quanto à estabilidade e à toxicidade local. Após a preparação, testes de caracterização físico-química demonstraram a interação da prilocaína com os lipossomas. Com a técnica de Ressonância Paramagnética Eletrônica pôde-se observar um decréscimo de 11% no parâmetro de ordem da membrana lipossomal, em presença do anestésico local. Com a análise por espalhamento de luz quase-elástico (light scattering) observou-se que as vesículas lipossomais apresentaram diâmetro médio de 382nm (±30), que não sofreu variação significativa (p>0,05) após encapsulação da prilocaína. Ensaios de liberação in vitro evidenciaram taxa de liberação mais lenta para a prilocaína lipossomal (equilíbrio em 90 min) que para prilocaína em solução (60 min). Análises por light scattering (p>0,05), de peroxidação lipídica (p>0,05) e ressonância magnética nuclear de prótons (H1-NMR) mostraram que, após processo de esterilização em autoclave, a prilocaína lipossomal permaneceu estável por um período de 30 dias após a preparação. Esses experimentos não mostraram diferenças na estabilidade físico-química da prilocaína ou da preparação lipossomal, estéreis ou não. Testes de bloqueio do nervo infraorbital em ratos e de tail-flick em camundongos revelaram maior efeito analgésico para a prilocaína lipossomal em relação à prilocaína em solução (p<0,001 e p<0,05, respectivamente). Já em comparação com a formulação comercial de prilocaína ¿ que contém o vasoconstritor felipressina -não ocorreram diferenças significativas (p>0,05) para o efeito da prilocaína lipossomal. A avaliação da toxicidade local em ratos mostrou que a prilocaína lipossomal não provocou edema de pata, quando comparada com soluções controle: salina, tampão, prilocaína em solução e lipossoma (p>0,05). Na avaliação histológica da mucosa oral dos ratos, não houve diferença significativa (p>0,05) entre os animais tratados com prilocaína lipossomal e seus controles. Com esses resultados, pôde-se concluir que a encapsulação de prilocaína em lipossomas aumentou a duração do bloqueio nervoso sensorial sem induzir o aumento na toxicidade local, podendo ser considerada mais uma opção no arsenal já disponível para a anestesia local em odontologia / Abstract: Pain control is an extremely important issue in dentistry since most of the dentistry procedures involve painful stimuli. The discovery of local anesthetics, which have the capability of abolishing the pain without loosing the consciousness, meant a major step in dentistry advance. An ideal local anesthetic must present lasting anesthetic action (long enough for surgery procedures) and low toxicity. Many researches have been developed with local anesthetics aiming at the prolongation of their anesthetic effect duration and decrease of their toxicity. A very promising path was open with the development of long-acting local anesthetics formulations, using carriers as liposomes that are able to enhance the bioavailability, to reduce the systemic toxicity and to increase the local anesthetic half-life in vivo. This present study comprised (i) the preparation of liposomal prilocaine ( a local anesthetic widely used in dentistry) formulation, (ii) the physicochemical characterization of the formulation, (iii) the assessment of its anesthetic efficacy and (iv) the evaluation of its physicochemical stability, as well as of its toxic effects. After preparation, the physicochemical characterization showed the prilocaine-liposome interaction. Electron spin resonance results showed a decrease in the order parameter of liposomal membrane, in presence of prilocaine. Laser light-scattering analysis revealed a vesicle population of liposomes with 382nm (± 30) diameter, without size changes after prilocaine incorporation. In the in vitro drug release assay, the liposomal formulation led to a slower release rate of prilocaine compared to its plain formulation. Equilibrium was delayed from 60 min (prilocaine in solution) to 90 min with the drug delivery system. Liposomal prilocaine was found to be stable up to 30 days after preparation, according to the analysis by laser light scattering (p > 0.05), thiobarbituric acid reactions (p > 0.05) and H1-nuclear magnetic resonance, once these assays did not show differences on physicochemical stability of prilocaine in solution or prilocaine liposomal, sterilized or not. Rat infraorbital nerve blockade and mice tail-flick tests revealed that a prolonged anesthetic effect was produced by liposomal prilocaine in comparison to prilocaine in solution (p<0,001 e p<0,05, respectively). However, no statistical differences were found after comparison between liposomal prilocaine and vasoconstrictor-containing prilocaine (p>0,05). Local toxicity evaluation in rats showed that the liposomal prilocaine did not evoke rat paw edema when compared to the control groups: saline, Hepes buffer, prilocaine in solution and liposome (p > 0.05). There were no statistical differences (p > 0.05) between lipossomal prilocaine and their controls, in histological evaluation of rat oral mucous. In conclusion, the prilocaine encapsulation in liposomes enhanced the nerve sensorial blockade, without increasing local toxicity. Liposomal prilocaine can, therefore, be considered an option to local anesthesia in dentistry / Doutorado / Bioquimica / Doutor em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Silmara Marques Allegretti / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-09T03:19:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Frezza_TarsilaFerraz_M.pdf: 1047879 bytes, checksum: 74e06a87b1d60512f1a9f3f80aeb6639 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Para o tratamento da esquistossomose mansônica no Brasil, a Oxamniquina (OXA) e o Praziquantel (PRZ) são os fármacos escolhidos. O primeiro tem sua produção reduzida por causa dos efeitos colaterais, carcinogênicos e mutagênicos que apresenta. O segundo tem amplo espectro de atuação e baixa toxicidade, quando comparado ao OXA, mas tem a desvantagem de ser eliminado rapidamente pelo organismo. Além disso, tem ação dependente da idade do parasito e seu uso extensivo culmina na resistência do Schistosoma mansoni ao fármaco. Assim, o estudo de novas alternativas que tornem o PRZ mais disponível no organismo, com taxa de liberação mais adequada, é necessário. Uma dessas alternativas é sua incorporação ao lipossoma (LPZ). O presente trabalho teve por objetivo analisar o efeito do PRZ incorporado a LPZ (PRZ+LPZ) pela sua ação na sobrevida dos vermes adultos de S. mansoni, linhagem BH, e alteração na postura dos ovos além da sua ação na formação de granulomas no fígado. Foram testadas cinco doses de PRZ livre e PRZ+LPZ (40; 47; 60; 250 e 300 mg/kg) em camundongos Swiss, administradas por meio da tubagem esofágica, em dose única. Os lipossomas de fosfatidilcolina foram preparados pelo método da sonicação. Os camundongos foram divididos em dois grandes grupos (um deles foi tratado após 30 dias de infecção e o outro após 45 dias) sendo que em cada grupo, dez animais receberam uma determinada dose de PRZ a ser testada, para os outros dez a mesma dose, dessa vez com o PRZ+LPZ e para os dez restantes, Tampão Tris HCl pH 7,5. Após 15 dias da administração do tratamento, os animais foram sacrificados e necrospsiados. O tratamento feito com PRZ+LPZ na dose de 300 mg/kg, administrado no 45º dia de infecção, mostrou-se mais eficaz para a maioria dos parâmetros analisados (maior quantidade de vermes fora do sistema porta-hepático ¿ indicando uma resposta do verme à ação do fármaco - maior redução no número de vermes e de ovos nas fezes e maior redução dos ovos viáveis no intestino ¿ principalmente dos imaturos). Provavelmente, este tratamento alterou a oviposição do verme. Os órgãos dos camundongos tratados com PRZ+LPZ na dose 300 mg/kg, administrado no 30º dia de infecção, apresentaram poucas lesões. Além disso, não apresentaram granulomas nos fígados observados histologicamente, o que pode ser explicado pela baixa oviposição que ocorre nesse período, com o fato deste tratamento talvez ter a capacidade de minimizar a formação dos granulomas. O tratamento feito com PRZ+LPZ foi superior provavelmente porque aumentou a disponibilidade do fármaco no organismo assim como a sua solubilidade em meios aquosos. Além disso, o fármaco, quando incorporado, provavelmente foi absorvido com mais facilidade pelo verme, fazendo com que os danos provocados pelo PRZ no parasito, fossem mais profundos / Abstract: For the treatment of schistosomiasis mansoni in Brazil, the drugs of choice are Oxamniquina (OXA) and the Praziquantel (PRZ). OXA has its production reduced by its collateral, carcinogenic and mutagenic effects that it presents. PRZ has wide action spectrum and low toxicity, when compared to OXA. However, it has the disadvantage of being eliminated very fast by the organism. Besides, it has its action depending on the age of the parasite and its extensive use leads to a resistance of the Schistosoma mansoni to the drug. It¿s necessary the research of new alternatives to make PRZ more available in the organism, with more adequate liberation rate. One of these alternatives is its incorporation to the liposome (LPZ). The current work had as a target to analyze the effect of the PRZ incorporated to LPZ (PRZ+LPZ) by its action in the survival of adult worms of Schistosoma mansoni, BH strain, and alteration in the laying of eggs beyond its action in the formation of granulomas in the liver. Five doses were tested of PRZ e PRZ+LPZ (40; 47; 60; 250 and 300 mg/kg) in Swiss mice, administered by the intragastric route in only one dose. The liposomes of phosphatidilcoline were prepared by the method of sonication. The mice were divided in two big groups (one of them was treated after 30 days of infection and the other group treated after 45 days) and in each group ten animals received a determined dose of PRZ to be tested, to the other ten the same dose, this time with PRZ+LPZ and to the last ten, Busser Tris HCl pH 7,5. After 15 days of the administration of the treatment, the animals were sacrificed and necropsies. The treatment done with PRZ+LPZ in the dose of 300 mg/kg, administered of the 45th day of the infection, showed itself superior to the majority of the analyzed parameters (higher quantity of worms outside the porta-hepatic system ¿which indicates a response of the worm to the action of the drug -, big reduction in the number of worms and eggs in the fezzes and big reduction of the viable eggs in the intestines ¿ mainly of immature eggs). Probably this treatment altered the oviposition of the worm. The organs of mice treated with PRZ+LPZ in dose of 300 mg/kg, administered in the 30est day of infection, presented fewer injuries. Besides, they don¿t show granulomas in the livers observed histological, which can be explained by the low oviposition that occurs in this period, with the fact that this treatment perhaps having the capacity of minimize the formation of granulomas. The treatment done with PRZ+LPZ was superior probably because the availability increased of the drug in the organism as well its solubility in water environment. Besides, the drug, when incorporated, probably was more easily absorbed by the worm, making the harm provoqued by PRZ deeper / Mestrado / Mestre em Parasitologia

O principal problema no desenvolvimento de vacinas de segunda geração é a baixa resposta contra os antígenos, geralmente extremamente purificados. Isto tem levado à busca de novos adjuvantes que sejam mais eficientes e menos tóxicos. Este trabalho objetivava o estudo de uma proteína de choque térmico de Mycobacterium leprae - 18kDa-hsp - recombinante, produzida em levedura, veiculada em lipossomos, como modelo de proteína carregadora para antígenos fracos. Além de um estudo de estabilização de lipossomos por liofilização. A 18kDa-hsp apresenta certas características peculiares que levaram ao desenvolvimento de um método de dosagem próprio e extensível a outras proteínas com baixo teor em aminoácido cromóforos. Tendo uso potencial como proteína carregadora, a 18kDa-hsp é estável, suportando bem aquecimento, liofilização, acilação e associação com lipossomos de fosfolípides, sem perda significativa de sua atividade. Estudos paralelos de estabilização de lipossomos unilamelares mostraram que se pode usar trealose como crioprotetora no processo de liofilização-reidratação, sem perdas significativas do conteúdo dos lipossomos e com manutenção das estruturas das vesículas. Finalmente, o sistema lipossomos-18kDa-hsp mostra-se promissor como um sistema estável para veiculação de imunógenos fracos. / The major problem on development of second generation vaccines is the poor response against some immunogens. It has leading an intense research to find other substances non toxic and more efficient on enhancement of the immunological response. The aim of this work was the study of a heat-shock protein from Mycobacterium leprae - 18kDa-hsp - produced in yeast and vehiculated in liposomes, as a protein carrier model for weak immunogens. Furthermore, there was a study on stabilization of liposomes by lyophilization. The peculiar protperties of the 18kDa-hsp lead us to develop a new method for quantification that can be extended to other proteins with low chromophore content. Potentially a carrier protein, the 18kDa-hsp is very stab1e: it has no significant loss of its antigenic reactivity when heated, lyophilized, acylated and associated to liposomes. Parallel studies on liposomes stabilisation show trehalose as a good cryoprotector. The sugar can avoid the leakage of the entrapped marker (protein) and maintain the vesicles structures on the lyophilisation-rehydration processo Finally, the system liposomes-18kDa-hsp is promising for vehiculation of weak immunogens.