Orientador: Rondinelli Donizetti Herculano / Banca: Catarina dos Santos / Banca: André Gonzaga dos Santos / Resumo: Sistemas de liberação de fármacos tornaram-se importantes no campo da farmacologia e da biomedicina, uma vez que podem reduzir a dose terapêutica através da liberação local e evitar possíveis efeitos da droga durante sua passagem pelo organismo. Biomembranas de látex natural extraído da Hevea brasiliensis têm mostrado interessantes resultados na área da biomedicina por apresentarem proteínas que estimulam a angiogênese, acelerararem processos de cicatrização, constituirem próteses e pelo bom desempenho como matriz para liberação de fármacos, extratos vegetais, nanopartículas e proteínas. Este trabalho apresenta a elaboração e a utilização de um novo sistema, dito dinâmico, onde a liberação se dá sob fluido circulante e utilizando biomembranas de látex natural como carreador da liberação. A fim de complementar as propriedades cicatrizantes do látex, foi escolhido o cetoprofeno como modelo de fármaco, devido à sua ação antiinflamatória, analgésica e antipirética, de uso veterinário e humano. As biomembranas foram produzidas misturando látex natural com uma solução de cetoprofeno pelo método de deposição, e secas à temperatura ambiente. Um novo sistema dinâmico para liberação de fármacos com fluxo circulante foi implementado, onde foram comparados resultados de liberações estáticas (sem fluxo) e dinâmicas, em mesmas condições, a fim de se obter a influência do fluxo na liberação. As biomembranas foram caracterizadas por Microscopia Eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e teste mecânico de tração. Os resultados de MEV mostram a existência de fármaco superficial nas membranas e os resultados de FTIR mostram que não há interação entre o biomaterial e o fármaco, porém o cetoprofeno torna a biomembra mais frágil com a redução do modulo de Young, da porcentagem de alongamento... / Abstract: Drug delivery systems have become important in the field of pharmacology and biomedicine, as they may reduce the therapeutic dose through the local release, avoiding possible effects during its passage through the body. Biomembranes made of natural latex extracted from Hevea brasiliensis has shown interesting results in biomedicine, by presenting proteins that stimulate angiogenesis, wound healing, constitute prostheses and good performance as a matrix for release of drugs, plant extracts, nanoparticles and proteins. This paper presents the development and use of a new system, said dynamic, where the release occurs from circulating fluid and using natural latex biomembranes as carrier for the releases. In order to supplement its healing properties, ketoprofenwas chosen as model drug because of its anti-inflammatory, analgesic and antipyretic properties, in the veterinary and human use. Biomembranes were produced by mixing natural rubber latex with a ketoprofen solution by the casting, and dried at room temperature. A new dynamic system for drug delivery with circulating flow was implemented and the static (no flow) and dynamic releases were compared in order to obtain the influence of the flow in the release. The biomembranes were characterized by scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and mechanical testing. The SEM results showed the existence of the drug in the surface membranes. The FTIR results showed that there is no interaction between the drug and biomaterial, although the incorporation of ketoprofen makes the biomembranes more fragile by reducing the Young's modulus, elongation at break and tensile strength, indicating that the drug is only interleaved in the matrix polymer. These results indicate differences between static and dynamic release, since the dynamic released 30% more drug than static. Mathematical modeling showed that the initial release... / Mestre

Orientador: Carlos José Leopoldo Constantino / Banca: Marystela Ferreira / Banca: Eloi da Silva Feitosa / Banca: Noboru Hioka / Banca: Henrique de Santana / O Programa de Pós Graduação em Ciência e Tecnologia dos Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi / Resumo: Nesta tese de doutorado foram apresentadas duas vertentes de trabalho. A primeira trouxe os resultados referentes à fabricação de filmes finos (nanômetros de espessura) de fosfolipídios utilizando as técnicas Layer-by-layer (dipping e spray) e Langmuir-Blodgett (LB). Os objetivos foram: i) otimizar o crescimento dos filmes finos contendo diferentes arquiteturas moleculares; ii) explorar a eficiência destas diferentes arquiteturas moleculares na detecção de derivados xantênicos em soluções diluídas; iii) investigar a influência de filmes contendo fosfolipídios com matrizes para a imobilização de enzimas na construção de biossensores. Na segunda vertente do trabalho foi abordado o estudo de interação entre o derivado xantênico eritrosina e sistemas miméticos de membrana biológica baseados em filmes de Langmuir e vesículas unilameares gigantes (GUV). Arquiteturas moleculares significativamente distintas foram obtidas dependendo da técnica empregada no crescimento dos filmes (LB, dipping-e spray-LbL). Essas diferentes arquiteturas moleculares mostraram-se fundamentais para a resposta dos sensores e, consequentemente, sobre as discriminações das soluções. Além disso, matrizes formadas por filmes de fosfolipídios demonstraram-se superiores para a imobilização de enzimas na construção de biossensores, possivelmente por apresentar um ambiente biologicamente compatível para a adsorção de biomoléculas. Em termos de interação, o derivado xantênico eritrosina apresentou interações com a membrana lipídica, principalmente quando formada por fosfolipídios insaturados. De particular relevância, os efeitos da oxidação lipídica em GUV, gerados pela foto-ativação do xantênico, foram relacionados a interações entre os oxigênios singletos e as insaturações das cadeias dos fosfolipídios / Abstract: In this we have present two patheays of work. The first one brought the results of the phospholipid immobilization as thin films (nanometer thickness) by using the Layer-by-Layer (dipping and spray) and Langmuir-Blodgett (LB) techniques. The main goals were to: i) optimize the thin film growth toward different molecular architectures; ii) explore the efficiency of these different molecular architectures to detect xanthenes derivatives in diluted water solutions; iii) investigate the influence of phospholipids matrices for the immobilization of enzymes in the design of biosensors. In the second pathway, we have addressed the interaction study between the xanthene erythrosine and Langmuir films and giant unilamellar vesicles (GUV) as mimetic systems of biological membrane. Significantly different molecular architectures were obtained depending on the technique used in the growth of the films (LB, dipping-and-spray-LbL). These different molecular architectures have shown to be essential for the response of the sensing units and, therefore, to the discrimination of the solutions. In addition, matrices composed by phospholipid films were proved be superior for the immobilization of enzymes in the design of biosensors, possibly due to a more biologically friendly environment to adsorb biomolecules. Interactions were observed between the the xanthene erythorosine and the lipid membrane, especially when composed by unsaturated phospholipids. The effects of lipid oxidation in GUV, generated by the xanthene photo-activation, were assigned to the interaction between singlet oxygen and unsaturations of phospholipid chains / Doutor

Orientador: . Alexandre Suman de Araújo / Banca: Rose Mary Zumstein Georgetto Naal / Banca: José Roberto Ruggiero / Resumo: As ciclodextrinas são um grupo de oligossacarídeos cíclicos, que apresentam um formato de cone truncado com cavidade hidrofóbica e exterior hidrofílico. Isto faz com que as ciclodextrinas possam encapsular fármacos, o que propicia melhoras na biodisponibilidade, estabilidade e proteção das moléculas encapsulada. Por esta característica, as ciclodextrinas constituem uma nova classe de excipientes farmacêuticos de grande utilidade, por formar complexos de inclusão reversíveis com moléculas apolares e atuarem como moléculas carregadoras de substancias de interesse biológico e baixa solubilidade. Dentre os compostos com ação farmacológica encontra-se os flavonoides, em destaque a molécula de quercetina, um fármaco natural com diversas propriedades biológicas, como anticâncer, antioxidante, antialérgica, porém devido sua baixa solubilidade torna-se necessária a formação de complexos de inclusão com moléculas carregadoras como a β-ciclodextrina. O presente trabalho busca investigar, por meio de simulações computacionais, as diferentes formas de interação dos flavonoides com a ciclodextrina e do complexo formado por bicamadas lipídicas, a fim de contribuir para um melhor entendimento do processo de formação com complexo de inclusão ciclodextrina/flavonoide e de entrega do fármaco à célula / Abstract: The cyclodextrins are cyclic oligosaccharides that present a structure in form of a truncated cone, with a hydrophobic inside surfaces and hydrophilic outside. This causes the cyclodextrin can encapsulate drugs provides improvements in bioavailability, stability and protection of encapsulated molecules. By this feature, the cyclodextrins are a new class of pharmaceutical excipients useful for forming inclusion complexes with reversible nonpolar molecules and act as carrier of molecules with high biological interest and low solubility. Among the compounds with pharmacological action it is the flavonoid, featured the quercetin molecule; a drug with natural biological proprieties such as anticancer, antioxidant, antialergic, however, due to its low solubility, it becomes necessary the formation of inclusion complexes with carrier molecules. This study aims to investigate, through computer simulation, different forms of interaction of flavonoids with cyclodextrin and the complex formed by lipid bilayers, in order to contribute to a better understanding of the formation process with inclusion complex cyclodextrin/flavonoids and the drug delivery to cell / Mestre

Orientador: João Ruggiero Neto / Banca: Iolanda Midea Cuccovia / Banca: Sidney Jurado de Carvalho / Resumo: Este trabalho desenvolve uma investigação teórica sobre o gradiente de pH em uma região delimitada por duas membranas que se ionizam em equilíbrio com uma solução eletrolítica. O objetivo foi de aplicar esta teoria para o espaço intermembranar da mitocôndria, investigando uma possível relação entre a ionização dos fosfolipídeos que constituem estas membranas e o controle de pH . O modelo utiliza a aproximação de campo médio, resolvendo-se a equação de Poisson-Boltzmann para um sistema composto por dois planos infinitos, fixos e separados por uma distância L. A densidade superficial de carga em cada plano é função da ionização dos grupos que o compõem e, portanto, dependente do equilíbrio químico com a solução circundante. Dois sistemas foram considerados, o primeiro com a solução contendo apenas os contraíons provenientes da ionização e o segundo contendo, uma solução eletrolítica, além dos contraíons. Foram analisados o potencial eletrostático médio e o pH em função da distância, variando-se a concentração de sal e a área disponível por molécula ionizável. O comportamento resultante mostra que a ionização contribui para manter o valor do pH estável nas vizinhanças da membrana. Assim, o gradiente de pH no espaço intermembranar da mitocôndria pode estar associado à ionização das moléculas que a compõem / Abstract: This work develops a theoretical model to investigate the pH gradient in a region bounded by two phospholipid bilayers that ionize in equilibrium with an electrolytic solution. The objective was to apply this theoretical model to the mitochondrial intermembrane space by investigating a possible relationship between the ionization of the phospholipids of the membrane and the pH control. The theoretical model was based on a mean field approximation. The Poisson - Boltzmann equation was solved for a system composed by two infinite planes separated by a distance L. The surface charge density in each plane is a function of the ionization of their ionizing groups and therefore dependent on the chemical equilibrium with the surrounding solution. Two systems were considered, the first takes into account only the counterions from the ionization. The second takes into account also the presence of an electrolyte besides the counterions. For these two systems the mean electrostatic potential and the pH were analyzed as a function of the distance from the charged planes for different values of both the added salt concentration and the cross section of the ionizable groups. The results obtained evidence that the ionization contributes to maintain the pH value stable near the membranes. These results suggest that the pH gradient in the mitochondrial intermembrane space is likely to be associated to the ionization of the phospholipid molecules / Mestre

Orientador: Eneida de Paula / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-12T15:46:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paula_Eneidade_D.pdf: 7752367 bytes, checksum: 4ac3295742d441a15e315a3d1c9c2c3d (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Detergentes constituem uma das ferramentas mais importantes no estudo de membranas biológicas. A eficiência de um detergente em solubilizar biomembranas e suas proteínas depende de suas propriedades físico-químicas e a solubilização parcial pode resultar em membranas resistentes a detergentes (DRMs). A resistência a detergentes dessas frações membranares constituídas principalmente de colesterol, esfingolipídios e proteínas específicas foi analisada nesse trabalho, usando membranas de eritrócitos humanos. Embora não haja evidências experimentais suficientes pra afirmar que DRMs correspondam aos microdomínios naturais existentes em biomembranas, conhecidos como lipid rafts e que também são enriquecidos em colesterol e esfingolipídios, DRMs são bons modelos para o estudo daqueles. A obtenção de DRMs com uso do detergente octaetilenoglicol mono lauril éter (C12E8) a baixa temperatura (4oC) é descrita pela primeira vez. Os detergentes zwiteriônicos ASB-14, ASB-16 e CHAPS também foram testados, mas falharam no isolamento de DRMs com baixa densidade. DRMs obtidas com C12E8 e com Triton X-100 apresentaram um aumento da razão colesterol/proteína de pelo menos três vezes em relação à membrana original. A proteína flotilina-2, considerada um marcador de lipid rafts, foi detectada em DRMs isoladas com Triton X-100 e em DRMs com C12E8 isoladas a partir de células depletadas de colesterol. Proteínas do citoesqueleto também foram encontradas em DRMs, exceto quando as células foram previamente depletadas de colesterol. Resultados de ressonância paramagnética eletrônica com uso de marcadores de spin do tipo doxil-estearato revelaram maior grau de organização das cadeias acila dos lipídios de DRMs em relação à membrana original, independentemente do detergente utilizado. Nossos resultados também mostraram que DRMs de eritrócitos podem ser também obtidos na temperatura fisiológica (37°C) como mesmo conteúdo de colesterol presente em DRMs isoladas a 4°C. A necessidade do uso de carbonato de sódio no protocolo para obtenção de DRMs sugere fortemente a existência de uma associação eletrostática entre DRMs e o citoesqueleto eritrocitário. / Abstract: Detergents constitute an important tool for the study of cell membranes. The solubilization efficiency of a specific detergent depends upon its physicochemical properties so that detergent-resistant membranes (DRMs) can be obtained as a result of the partial solubilization of biological membranes. In this study DRMs which are structures enriched in cholesterol, sphingolipids and specific proteins, were isolated and characterized from human erythrocyte membranes. Although there are no evidences to support that DRMs correspond to the natural existing microdomains of natural membranes, known as lipid rafts which are also cholesterol and sphingolipid-enriched structures, DRMs are good models for the study of rafts. DRMs from erythrocytes obtained with 8 polyoxyethylene lauryl ether (C12E8) at low temperature (4oC) are described here for the first time. The zwitterionic detergents ASB-14, ASB-16 and CHAPS failed to isolate these low buoyant density fractions. Triton X-100 and C12E8 DRMs presented a cholesterol/protein mass ratio 3 times higher than in the whole membrane. Flotillin-2, a marker of lipid rafts, was confined within the DRM fractions obtained with Triton X-100 and it was partially associated with C12E8 DRMs when erythrocyte cells were previously cholesterol-depleted. Association of membrane-skeleton proteins with DRMs was also observed, except when DRMs were prepared from cholesterol-depleted cells. Results of electron paramagnetic resonance through the use of doxyl stearate spin labels revealed that DRMs are highly ordered structures in respect to the original membrane and that their acyl chain packing is not different if prepared with either Triton X-100 or C12E8. We have also found that DRMs from erythrocytes can be isolated at physiological temperature (37°C), presenting the same cholesterol content as in DRMs prepared at 4°C. The fact that we were only able to prepare DRMs when sodium carbonate was used stronglysuggests the existence of an electrostatic association between DRMs and the membrane-skeleton. / Doutorado / Bioquimica / Doutor em Biologia Funcional e Molecular

Orientadores: Cecilia Amelia de Carvalho Zavaglia, Adolfo Alberto Leirner / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T16:32:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maizato_MarinaJunkoShiotsu_D.pdf: 5544031 bytes, checksum: 4076d39b3b0c10d63e30edc85fab7f55 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: A liofilização de membranas de pericárdio bovino (PB) ou de próteses valvares cardíacas pode melhorar e facilitar aspectos como o armazenamento, a esterilização e a manipulação. Este trabalho apresenta alguns resultados da liofilização, referentes às propriedades mecânicas do PB e às temperaturas de encolhimento (ST) em 6 grupos de PB. Foram avaliadas 50 amostras de cada grupo. Os grupos avaliados foram: (1) PB fresco; (2) PB fresco congelado em freezer, liofilizado e reconstituído; (3) PB fresco congelado em nitrogênio líquido, liofilizado e reconstituído; (4) PB tratado com glutaraldeído/formaldeído; (5) PB tratado com glutaraldeído/formaldeído, congelado em nitrogênio líquido, liofilizado e reconstituído; (6) PB fresco, congelado em nitrogênio líquido, liofilizado, reconstituído e tratado com glutaraldeído/formaldeído. Determinaram-se, seguindo Norma ASTM D638, a resistência à tração, o módulo de elasticidade e a deformação. Comparouse a citotoxicidade dos grupos estudados (4) e (5), seguindo adaptações de Nakamura (1989) e Norma ISO 10993. Pesquisou-se também nos grupos (4) e (5) os aldeídos residuais via cromatografia de alta performance. As diferenças encontradas nos resultados obtidos, exceto no grupo (2), durante os ensaios mecânicos são estatisticamente não significantes. Em todos os grupos os resultados da ST são estatisticamente não significantes. Conclui-se que o PB pode ser liofilizado antes ou após o tratamento com glutaraldeído/formaldeído sem sofrer alterações nas propriedades mecânicas e na ST. Também os ensaios em membranas liofilizadas de PB tratadas com glutaraldeído/fonnaldeído mostraram uma indicação de decréscimo de citotoxicidade e teor de aldeídos residuais / Abstract: Lyophilization of bovine pericardium (BP) in patches or manufactured valves may provide improved storage, sterilization, and handling. This paper describes the appraisal of some consequences of lyophilization on BP. Mechanical properties and shrinkage temperatures (ST) of six groups of BP, 50 samples each, were evaluated. Groups were: (1) fresh BP; (2) BP frozen in freezer, lyophilized and rehydrated; (3) BP frozen in liquid nitrogen, lyophilized and rehydrated; (4) BP treated with glutaraldehyde/formaldehyde; (5) BP treated with glutaraldehyde/formaldehyde, frozen in liquid nitrogen, lyophilized and rehydrated, (6) fresh BP, frozen in liquid nitrogen, lyophilized, rehydrated, treated with glutaraldehyde/formaldehyde. It measured ultimate tensile strength, elasticity module, and elongation, according ASTM D638 Standard. It was compared cytotoxicity of groups (4) and (5) following Nakamura (1989) adaptation and ISOI0993 Standard. Also in the groups (4) and (5) the residual aldehydes were measured using high performance liquid chromatography. Mechanical properties, except in group (2), are not statistically significant. Difference in the results of ST in all groups are not statistically significant. We conc1uded that BP can be lyophilized before and after glutaraldehyde/formaldehyde treatment without changing its mechanical properties and ST. Also Lyophilization of BP treated with glutaraldehyde/formaldehyde resulted in of decreasing cytotoxicity and residual aldehydes / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: João Ruggiero Neto / Banca: Amando Siuiti Ito / Banca: Sebastião R. Taboga / Banca: Manoel de Arcísio Miranda Filho / Banca: Marcia Perez dos Santos Cabrera / Resumo: Peptídeos bioativos são de grande interesse como substitutos de antibióticos e quimioterápicos convencionais já que, alguns deles apresentam atividades antimicrobiana, antifúngica e/ou anticâncer. Eles são predominantemente catiônicos e sua atividade tem se mostrado ser modulada por interações eletrostáticas, contribuições hidrofóbicas e por características elásticas da membrana, o seu alvo. O peptídeo mastoparano Polybia MP1 (MP1) possui dois resíduos ácidos (D2 e D8) e três resíduos básicos (K4, K5 and K11), que somados ao C terminal amidado conferem a ele uma carga elétrica líquida relativamente baixa, Q= +2. Nesta tese, foi analisada a importância da sequência de aminoácidos do MP1, da sua carga elétrica líquida e da sua hidrofobicidade média na interação com distintas membranas modelo, já que a presença de resíduos ácidos é rara dentre os peptídeos bioativos e além disto, o MP1 apresenta elevadas atividades antimicrobiana e anticâncer sem ser hemolítico. Para entender a sua especificidade e o seu mecanismo de ação em células bacterianas e de câncer, a atividade e a afinidade do MP1 foi acessada através de espectroscopia de fluorescência e de dicroísmo circular, medidas de potencial eletrocinético e de espalhamento de luz dinâmico e microscopia confocal. Estas técnicas permitiram a observação da estruturação do peptídeo, da sua partição da água para a interface de membranas modelo, da sua atividade lítica e da agregação dos lipossomos devido a sua adição. Assim, foi possível estimar as contribuições energéticas envolvidas no sistema além das dimensões dos danos causados pelo MP1 na superfície da membrana. MP1 mostrou que sua baixa carga elétrica líquida e a presença de dois resíduos ácidos na sua sequência de aminoácidos apresentam um papel importante em modular a sua estruturação e a sua atividade em uma ampla gama de composições lipídicas. Isso é atribuído... / Abstract: Bioactive peptides are of high interest as substitutes of conventional drugs since some of them present antimicrobial, antifungal and/or anticancer action. They are predominantly cationic and it has been shown that their activity is modulated by electrostatic interactions, hydrophobic contributions and the elastic features of the membranes their target. The mastoparan peptide Polybia MP1 (MP1) possesses two acidic residues (D2 and D8) and three basic ones (K4, K5 and K11), which together with the amidation of the C-terminal confers to it a relatively low net charge Q=+2. In this thesis, we analyzed the importance of the MP1 amino acid sequence, charge and hidrophobicity to the interaction with distinct model membranes, since the presence of acidic residues is a rare characteristic among the bioactive peptides and, beyond this, MP1 presents high antimicrobial and anticancer activities without being hemolytic. In search of understand its specificity and mechanism of action for bacteria and cancer cells, the activity and affinity of MP1 was assessed through circular dichroism and fluorescence spectroscopy, electrophoretic and dynamic light scattering measurements, and confocal microscopy. These techniques allowed the observation of the peptide structuration, the peptide partitioning from water to the model membranes interface, the peptide lytic activity, and the liposome aggregation due to peptide addition. From this, it was possible estimate the energetic contributions involved in the system, besides the dimension of the damages caused by MP1 on the membranes surface. MP1 showed that its low net charge and the presence of two acidic residues play an important role in modulating its structuration and activity in a wide range of lipid compositions, by equilibrating electrostatic and non-electrostatic contributions giving basis to understand its action as bioactive... / Doutor

Orientador: João Ruggiero Neto / Banca: Alexandre Suman de Araujo / Banca: Fernando Luis Barroso da Silva / Resumo: Peptdeos antimicrobianos possuem em geral cadeias curtas, carga líquida positiva devido ao excesso dos res duos b asicos e são ricos em amino acidos hidrof obicos. Possuem um grande potencial farmacológico, com atividade antimicrobiana modulada por interações eletrost aticas e hidrof obicas. Neste trabalho utilizou-se o pept deo sintético L1A (IDGLKAIWKKV ADLLKNT ���� NH2), que devido aos res duos de acido asp artico e lisinas constituintes de sua cadeia, possui carga liquida +3, em pH neutro. Foram analisadas as insuficiências do pH e da carga de ves culas aniônicas na adsorçãao do pept deo. Este estudo utilizou medidas de potencial eletrocin etico de ves culas e experimentos de titulação monitorados por dicro smo circular (CD). A adsorção do L1A a LUVs de POPC e misturas POPC/POPG em diferentes proporções de POPG, foi medida nos pHs 4, 7 e 10. Os espectros de dicro smo circular dos peptídeos, na presença de vesícula, apresentaram caracter sticas de estruturas helicoidais, enquanto apresentaram estruturas desordenadas em tampão. As frações de hélices obtidas são maiores quando o pept deo adsorve em ves culas com maiores quantidades de POPG, indicando forte contribuição eletrost atica. As constantes aparentes de adsorção dos pept deos as membranas modelo foram calculadas atrav es da elipticidade de CD normalizada em 222 nm, obtidas por titulações de pept deo com ves culas. A a - nidade do pept deo a ves culas aniônicas e signi cativamente maior do que a ves culas zwitteriônicas, o que refor ca a import^ancia das interçõeoes eletrost aticas no processo de adsorção do pept deo na bicamada. O efeito conjunto de carga das ves culas e de pH resultaram em signi cativa regulação de carga do pept deo resultando em valores de carga efetiva alta em pH 4,0 devido a protonação dos res duos de asp artico. Em pH 10,0 a pequena carga efetiva calculada deve-se as desprotona ações do N-terminal e das lisinas... / Abstract: Antimicrobial peptides have in general short chains, positive net charge due to the excess of basic residues and are rich in hydrophobic amino acids. They have pharmacological potential as antimicrobial agents and their activity is modulated by electrostatic and hydrophobic interactions. In this work, we used the synthetic peptide L1A (IDGLKAIWKKV ADLLKNT ���� NH2) that due to its acid and basic residues have an net charge +3, at neutral pH. The e ects of the pH and of the charges of anionic vesicles on the adsorption of L1A were analized. This study used measurement of electrokinetic potential of vesicles and titration experiments monitored by circular dichroism spectroscopy (CD). Adsorption of L1A to POPC and POPC/POPG LUVs in di erent POPG contents were assessed in the pH 4.0, 7.0 and 10.0. Circular dichroism spectra of the peptides in the presence of vesicles showed to features of helical structures; while random coil structures were observed at bu er for all the used pHs. The helical content was evaluated and showed to increase when the peptide adsorbs into vesicles with increasing amounts of POPG, indicating that there is a strong electrostatic contribution. Partition coe cients were calculated through the normalized CD ellipticities at 222 nm and showed that the a nity of the peptide for anionic model membranes is e ectively higher than those found for zwitterionic ones. It reinforces the importance of the electrostatic contribution to the process of peptide-lipid interaction. The coupled e ect of the vesicle charge and pH lead to signi cant charge regulation of the peptide resulting in high values of e ective charge at pH 4.0 due to the deprotonation of aspartic acid residues. At pH 10.0 the estimated e ective charge is small as a consequence of the deprotonation of both N-terminus and the lysines. The electrostatic and interfatial free energies seems to be additive only at pH 4.0, especially for the bilayers with higher content... / Mestre

Lipossomos de cloreto de dioctadecildimetilamonio (DODAC) com 0,51µ de diâmetro externo médio e transição de fase ocorrendo em uma faixa estreita de temperaturas (0,5-1,0°C) foram obtidos por vaporização de clorofórmio e comparados com vesículas sonicadas de DODAC (cerca de 250 Å de diâmetro externo). Sacarose foi impermeante através de lipossomos grandes de DODAC ou de vesículas sonicadas de DODAC podendo ser utilizada para determinações de volume interno em ambas as preparações. Volume interno aparente para lipossomos grandes de DODAC foi 9,7 ± 1,3 1/mol e para vesículas sonicadas de DODAC, 0,33 ± 0,20 1/mol (adsorção de sacarose à bicamada de, respectivamente, 0,64 ± 0,30 e 0,20 ± 0,08 1/mol). Lipossomos grandes de DODAC comportaram-se como osmômetros em relação à sacarose e ao KCl (0-50mM KCl). Já as vesículas sonicadas de DODAC foram osmoticamente não-responsivas em relação à sacarose, floculando em presença de KCl. Essa não-responsividade osmótica foi interpretada como decorrente da presença única e exclusiva de água de hidrataçao no compartimento aquoso interno das vesículas sonicadas. Outras propriedades de lipossomos grandes de DODAC foram análogas às apresentadas por lipossomos de fosfolípides. Permeabilidades relativas (KCl como referência incorporado ao compartimento aquoso interno) do NaCl, HCl e sacarose foram similares às descritas para lipossomos de fosfatidilcolina; NaCl e sacarose sendo tão impermeantes quanto o KCl e HCl, sendo ligeiramente mais permeante que o KCl. Nas vizinhanças da temperatura de transição de fase, ocorreu um acentuado aumento da velocidade inicial de encolhimento e a extensão total de encolhimento chegou a um mínimo. A comparaçao de algumas propriedades físicas e funcionais de vesículas sonicadas e de lipossomos grandes de DODAC permitiu concluir que lipossomos grandes de DODAC constituem um modelo mais adequado para estudos de transporte. Adicionalmente, o método de vaporização de clorofórmio foi testado para o dihexadecilfosfato de Na+ (DCP) sendo obtidas dispersões homogêneas desse anfifílico capazes de incorporar um volume de 13 ± 4 1/mol e de responderem como osmômetros a gradientes osmóticos de sacarose, um soluto que praticamente nao é adsorvido à bicamada de DCP e que resultou impermeante através da mesma. / Dioctadecyldimethylammonium chloride (DODAC) liposomes with 0.51µ mean external diameter and sharp phase transitions were obtained by chloroform vaporization and compared with (small) sonicated DODAC vesicles. Sucrose was impermeant through large DODAC liposomes and sonicated vesicles and was used for internal volume determinations. The apparent internal volumes for large DODAC liposomes and sonicated DODAC vesicles were, respectively, 9.7 ± 1.3 and 0.33 ± 0.20 1/mol. (External sucrose adsorption were, respectively, 0.64 ± 0.30 and 0.20 ± 0.08 l/mol). Ideal osmometer behaviour towards KCl over the 0-50mM concentrations range and towards sucrose were observed only for large DODAC liposomes. Sonicated DODAC vesicles were osmotically non responsive towards sucrose and floculate with KCl. Other properties of large DODAC liposomes closely resembled those of phospholipid liposomes. At temperatures near the phase transition temperature, a steep increase in the initial shrinkage rate and a minimum for the total extent of shrinkage occured. Relative permeabilities (KCl as reference entrapped inside) to NaCl, HCl and sucrose were similar to those of phosphatidyl choline liposomes. NaCl and sucrose were as impermeant as KCl, and HCl slighthly more permeant than KCl. Large DODAC liposomes are proposed as an adequate synthetic membrane model, in contrast to sonicated DODAC vesicles. In addition, the chlroform vaporization method was tested for sodium dihexadecylphosphate (DCP). Large DCP liposomes were demonstrated to be impermeant towards sucrose entrapping 13 ± 4 l/mol and behaving as an osmometer towards this solute.

Orientador: Marcia Rita Fernandes Machado / Banca: Maria Aparecida de Alcântara / Banca: Hélio Takachi Okuda / Banca: Gilson Hélio Toniollo / Banca: Marcos Lania de Araújo / Resumo: O objetivo desta investigação foi descrever o comportamento mecânico e as características histológicas de peritônio da paca (Agouti paca) a fresco e conservado em glicerina a 98%. Amostras frescas e conservadas em glicerina por períodos de 30, 60 e 90 dias foram submetidas a testes mecânicos de tração, e também caracterizadas pelos seus aspectos histológicos e microscópicos , utilizando-se microscopias de luz e eletrônica de varredura. Quatro animais adultos, machos e fêmeas, com peso corporal médio de 8 quilogramas, foram utilizadas para colheita de amostras de peritônio. Não foram observadas diferenças significativas na integridade estrutural e ultraestrutural dos elementos que constituem as amostras a fresco e conservadas em glicerina. Evidenciou-se, portanto, células mesoteliais e tecido conjuntivo (ou conectivo) sem grandes alterações. Todos os tecidos conservados em glicerina a 98% apresentaram diminuição na rigidez e aumento na ductibilidade e tenacidade, similarmente às amostra de bovinos. Pode-se concluir que a glicerina é uma substância eficiente para a conservação de membranas biológicas, melhorando as propriedades mecânicas e permitindo que as membranas suportem maiores forças de deformação / Abstract: The purpose of this investigation is to describe the mechanical behavior and histological characteristics of fresh and 98% glycerin conserved Agouti paca peritoneum. Fresh samples and those conserved in glycerin for periods of 30, 60 and 90 days were submitted to mechanical traction tests, as well as characterized by its histological and microscopic aspects by optical and scanning electron microscopy. Four adult animals, males and females, about eight kilograms each, were used to collect peritoneum samples. There was no significant difference in structural and ultrastructural integrity of the elements that constitutes the samples of fresh and 98% glycerin conserved material, evidencing mesothelial cells and connecting tissue without large alterations. All the evaluated tissues conserved in 98% glycerin showed a decrease in their rigidness and also an increase in the ductility and tenacity similar to bovine. It can be concluded, that glycerin is efficient for the conservation of biological membranes.improving the mechanical properties allowing the membranes to handle larger forces and deformation / Doutor