Submitted by MARCIA ROVADOSCHI (marciar@unifra.br) on 2018-08-17T20:50:41Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_FrancineRodriguesIaniski.pdf: 21588740 bytes, checksum: f2108adb21f0cc7b0e41fb1107cec657 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-17T20:50:41Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_FrancineRodriguesIaniski.pdf: 21588740 bytes, checksum: f2108adb21f0cc7b0e41fb1107cec657 (MD5) Previous issue date: 2016-03-28 / Nanoparticles are considered systems of great interest for medicine, since they can enhance the therapeutic effects of various active as anti-inflammatories, such as meloxicam. The inflammatory process is associated with several diseases. Thus, in the present study, we investigated the pharmacological action of nanoencapsulated meloxicam, pegylated or not, using diseases animal models, associated with inflammation in mice. First, to evaluate the time/response curve of meloxicam loaded-nanocapsules (NC-M) and free meloxicam (M-F) was carried out acute inflammation model (pleurisy) induced by carrageenan (Cg) in male adult Swiss mice (20-25g). Subsequently, it was performed the evaluation of NC-M and M-F effects in Alzheimer's disease (AD) model induced by β-amyloid peptide (βa) in male adult Swiss mice (20-25g). Later, in order to reduce some of challenges that hinder the use of nanoparticles in clinical practice, we tried to coat the nanocapsules with polyethylene glycol (PEG), protecting the nanoparticles from recognition by opsonin and prolonging the circulation time. Finally, we evaluated the effect of nanocapsules containing meloxicam and coated with PEG (NCPEG-M) and M-F in a Parkinson's disease (PD) model induced by the neurotoxin 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP) in male adult C57/black mice (20-25g). For experimental models (pleurisy, AD and PD), mice were divided into six groups: control; induced; nano; free; induced-nano; and free-induced. The animals of control and induced groups received suspensions without meloxicam, mice belonging to nano and induced-nano groups received nanoencapsulated meloxicam (NC-M or NCPEG-M), while the animals of free and free-induced groups received free drug (M-F). Nanoencapsulated and free meloxicam were administered at dose of 5 mg/kg by gavage. In pleurisy model, it was observed that the treatment with the NC-M had a beneficial effect higher than M-F against the increase in total and differential of leukocytes, and in cytokines and of acid α-1-glycoprotein levels induced Cg in the pleural exudate. In AD, the NC-M reversed the memory and learning deficit and the changes on the Na+/K+-ATPase and cyclooxygenase (COX)-2 activities induced by βa in the hippocampus of mice, whereas the M-F only reversed the COX-2 activity. Also in this model, it was found that AD induced by βa peptide, in the short-term, is not a determining factor for reproducing the enzymatic modifications of creatine kinase, adenylate kinase and pyruvate kinase activities observed in the brains of post-mortem patients with AD. Based on the results obtained in models of pleurisy and AD, it can be seen that the NC-M showed anti-inflammatory effect. However, in order to improve the pharmacological effect of NC-M, particularly in diseases that affect the central nervous system, NC-M were coated with PEG and characterized. The NCPEG-M had an average particle diameter of 261 ± 13 nm, polydispersity index of 0.15 ± 0.07, pH values of 5.0 ± 0.2 and zeta potential values of -37.9 ± 3.2 mV. Furthermore, suspensions containing NCPEG-M provided to be highly homogeneous with a narrow size distribution with pH and zeta potential suitable. Pharmacological effect of NCPEG-M was tested in PD model. It was noted that the NCPEGM improved motor and nesting changes, and biochemical changes induced by MPTP, while the M-F had no effect. In this context, we can conclude that NC-M, pegylated or not, exhibited a superior pharmacological effect than free active in different models of diseases related to inflammation in mice. / As nanopartículas são sistemas carreadores de fármacos de grande interesse para a Medicina porque podem potencializar os efeitos terapêuticos de diversos ativos como antiinflamatórios, tais como o meloxicam. Portanto, no presente estudo foi investigada a ação farmacológica do meloxicam nanoencapsulado, peguilado ou não, em modelos animais de doenças associadas ao processo inflamatório em camundongos. Primeiramente, para avaliar a curva tempo/resposta das nanocápsulas contendo meloxicam (NC-M) e do meloxicam livre (M-L) foi realizado um modelo de inflamação aguda (pleurisia) induzido por carragenina (Cg) em camundongos adultos machos (20-25g), da linhagem Swiss. Subsequentemente, foi realizada a avaliação do efeito das NC-M e do M-L em um modelo de doença de Alzheimer (DA) induzido pelo peptídeo β-amilóide (βa) em camundongos adultos machos (20-25g), da linhagem Swiss. Posteriormente, com intuito de diminuir alguns desafios que dificultam a utilização das nanopartículas na prática clínica, buscou-se revestir as nanocápsulas com polietilenoglicol (PEG), visando proteger as nanopartículas contra o reconhecimento pelas opsoninas e assim prolongar o tempo de circulação. Por último, foi avaliado o efeito das nanocápsulas contendo meloxicam e revestidas com PEG (NCPEG-M) e do M-L em um modelo experimental da doença de Parkinson (DP) induzido pela neurotoxina 1-metil-4-fenil- 1,2,3,6-tetra-hidropiridina (MPTP) em camundongos adultos machos (20-25g), da linhagem C57/black. Para os modelos experimentais (pleurisia, DA e DP), os camundongos foram divididos em seis grupos: controle; induzido; nano; livre; nano induzido; e livre induzido. Os animais pertencentes aos grupos controle e induzido receberam suspensões sem o meloxicam, os camundongos pertencentes aos grupos nano e nano induzido receberam o meloxicam nanoencapsulado (NC-M ou NCPEG-M), enquanto os animais dos grupos livre e livre induzido receberam o fármaco na forma livre (M-L). As suspensões contendo meloxicam livre ou nanoencapsulado foram administradas na dose de 5 mg/kg pela via intragástrica. No modelo da pleurisia, observou-se que o tratamento com as NC-M apresentou um efeito benéfico superior ao ativo livre contra o aumento no número total e diferencial de leucócitos, e nos níveis de citocinas e de α-1-glicoproteína ácida induzidas pela Cg no exsudado pleural. Na DA, as NC-M reverteram o déficit de memória e aprendizado, assim como as alterações na atividade da Na+/K+-ATPase e da ciclo-oxigenase (COX)-2 induzidas pelo peptídeo βa no hipocampo dos camundongos, ao passo que o M-L reverteu apenas a atividade da COX-2. Ainda neste modelo, verificou-se que a DA induzida pelo peptídeo βa, em curto prazo, não é um fator determinante para reproduzir as alterações na atividade da creatina cinase, da adenilato cinase e do piruvato cinase observadas nos cérebros post-mortem de pacientes com a DA. Baseado nos resultados obtidos nos modelos da pleurisia e DA, pode-se observar que as NC-M apresentaram efeito anti-inflamatório. Porém, em vista de melhorar o efeito farmacológico dessas NC-M, principalmente em doenças que acometem o sistema nervoso central, as mesmas foram revestidas com PEG e devidamente caracterizadas. As NCPEG-M apresentaram um diâmetro médio de partícula de 261 ± 13 nm, um índice de polidispersão de 0,15 ± 0,07, os valores de pH de 5,0 ± 0,2 e os valores de potencial zeta de -37,9 ± 3,2 mV. Além disso, as suspensões contendo NCPEG-M apresentaram-se altamente homogêneas com estreita distribuição de tamanho, com pH e potencial zeta adequados. O efeito farmacológico das NCPEG-M foi testado no modelo de DP. Observou-se que as NCPEG-M melhoraram as alterações motoras e de nidificação, além de modificações bioquímicas induzidas pelo MPTP, ao passo que o M-L não apresentou efeito. Nesse contexto, pode-se concluir as NC-M, peguiladas ou não, apresentaram um efeito farmacológico superior ao ativo livre, em diferentes modelos de doenças associadas ao processo inflamatório em camundongos.

Submitted by MARCIA ROVADOSCHI (marciar@unifra.br) on 2018-08-17T20:54:40Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AnaPaulaTasquettodaSilva.pdf: 2539140 bytes, checksum: 82d4a7a56c7dc9a95260cfcf38baddca (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-17T20:54:40Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AnaPaulaTasquettodaSilva.pdf: 2539140 bytes, checksum: 82d4a7a56c7dc9a95260cfcf38baddca (MD5) Previous issue date: 2016-07-26 / The ascorbyl palmitate (AP) has wide application in pharmaceutical, medical and cosmetic products, however, it is easily degraded when used as a free molecule. To overcome this problem, nanostructures have been developed. With the advancement of new products employing nanotechnology, it becomes increasingly essential that in addition to their physical and chemical activity, biological tests are carried out to assess its efficacy and safety. Thus, this study aimed to develop, characterize and determine the physical-chemical stability of nanostructures containing ascorbyl palmitate and evaluate its biological activity in vitro. Lipid nanoparticles (LNAP) and nanoemulsions (NEAP) containing ascorbyl palmitate, and lipid nanoparticles (LNBC) and nanoemulsions (NEBC) without active, have been developed and characterized, and stability was assessed for 90 days (25 ± 2 °C and 5 ± 2 °C). Inicially, the LNAP have a content of 88.90%, pH 4.34, particle diameter of 86.41 nm and zeta potential of -12.20 mV. The NEAP initially presented with a content of 101.47%, pH 4.07, particle diameter of 236.01 nm and zeta potential of -42.43 mV. The NEAP were still characterized by Transmission Electronic Microscopy (TEM), showing spherical morphology. After, they were incorporated into semi-solid bases of Carbopol® Ultrez 10 NF the active in free form (GAP) and associated with nanostructures (GLNAP and GNEAP) and stored for 90 days, for the stability study, by quantifying the content active, determination of organoleptic characteristics and pH determinations. All formulations initially presented a homogeneous aspect and slightly acid pH, around 5.14 to GLNAP, 5.29 to GNEAP and 4.61 to GAP. We obtained a initial concentration of active to GLNAP of 84.89%, to GNEAP of 97.03% and to GPA of 100.48%. However, we observed a decrease in both formulations, in different temperatures, after 90 days of analysis; where at the end of this period, the GNEAP remained with a higher concentration of AP. Finally, we assessed cell viability (MTT), in peripheral blood mononuclear cells (PBMC), in VERO and B16F10 cell; genotoxicity (mitotic index and nuclear anomalies) in PBMC and melanin content in B16F10, for samples of NEAP, NEBC and free AP, in concentrations of 25; 50; 100 and 200 μM. The cell viability assay (MTT) were expressed as percentage of control. The results of the MTT assay after 72h, showed no reduction in cell viability for all concentrations tested for the NEAP, NEBC and free AP, in PBMC. To VERO and B16F10 cells there was a decrease in cell viability for NEAP and NEBC, at concentrations of 100 and 200 μM. By microscopic analysis did not metanucleares changes and chromosomal instabilities in concentrations of NEAP, NEBC and AP free, thus not showing the genotoxicity test applied were verified. According to the present results, it can be concluded that the NEAP showed a higher partial protection to the AP against the instability, and that the nanostructure non-cytotoxic. There was no chromosomal instability in the samples, not showing so genotoxicity. / O palmitato de ascorbila (PA) tem ampla aplicação em produtos farmacêuticos, médicos e cosméticos, no entanto, é facilmente degradado quando utilizado como uma molécula livre. Para superar este problema, nanoestruturas têm sido desenvolvidas. Com o avanço de novos produtos empregando a nanotecnologia, torna-se cada vez mais essencial que, além das suas propriedades físico-químicas, ensaios biológicos sejam realizados a fim de avaliar sua eficácia e segurança. Desta forma, o presente trabalho teve como objetivo desenvolver, caracterizar e determinar a estabilidade físico-química de nanoestruturas contendo palmitato de ascorbila e avaliar sua atividade biológica in vitro. Foram desenvolvidas e caracterizadas nanopartículas lipídicas (NLPA) e nanoemulsões (NEPA) contendo palmitato de ascorbila e nanopartículas lipídicas (NLBC) e nanoemulsões (NEBC) sem o ativo, sendo que a estabilidade foi avaliada durante 90 dias (25 ºC ± 2 ºC e 5 ºC ± 2 ºC). As NLPA apresentaram inicialmente um teor de 88,90%, pH 4,34, diâmetro de partícula de 86,41 nm e potencial zeta de -12,20 mV. As NEPA apresentaram inicialmente um teor de 101,47%, pH 4,07, diâmetro de partícula de 236,01 nm e potencial zeta de -42,43 mV. As NEPA ainda foram caracterizadas por Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET), demonstrando morfologia esférica. Posteriormente, foram incorporados em bases semissólidas de gel de Carbopol® Ultrez 10 NF o ativo na forma livre (GPA) e associado às nanoestruturas (GNLPA e GNEPA), sendo armazenados, por 90 dias, para estudo de estabilidade, através da quantificação do teor de ativo, determinação das características organolépticas e determinações de pH. Todas as formulações apresentaram inicialmente um aspecto homogêneo e pH levemente ácido, em torno de 5,14 para o GNLPA, 5,29 para o GNEPA e 4,61 para o GPA. Obteve-se uma concentração inicial de ativo para o GNLPA de 84,89%, para o GNEPA de 97,03%, e para o GPA de 100,48%. Contudo, foi possível observar uma diminuição em ambas as formulações, nas diferentes temperaturas, após 90 dias de análise; sendo que, ao final deste período, o GNEPA permaneceu com uma maior concentração de PA. Por fim, foram avaliados a viabilidade celular (MTT), em células mononucleares de sangue periférico (CMSP), células VERO e B16F10; genotoxicidade (índice mitótico e anomalias nucleares) em CMSP e o conteúdo de melanina, em B16F10, para as amostras de NEPA, NEBC e PA livre, nas concentrações de 25; 50; 100 e 200 μM. O ensaio de viabilidade celular (MTT) foi expresso em porcentagem do controle. Os resultados decorrentes do ensaio MTT, após 72 h, não demonstraram redução da viabilidade celular para todas as concentrações testadas de NEPA, NEBC e PA livre, em CMSP. Para as células VERO e B16F10 houve uma diminuição na viabilidade celular com as NEPA e NEBC, nas concentrações de 100 e 200 μM. Pela análise microscópica, não foram verificadas alterações metanucleares e instabilidades cromossômicas nas concentrações testadas das NEPA, NEBC e PA livre, não evidenciando assim genotoxicidade pelo teste aplicado. De acordo com os resultados obtidos neste trabalho, pode-se concluir que as NEPA demonstraram uma maior proteção parcial ao PA frente à instabilidade, bem como não demonstraram efeitos citotóxicos. Não foi verificada instabilidade cromossômica nas amostras, não evidenciando assim, genotoxicidade.

Submitted by MARCIA ROVADOSCHI (marciar@unifra.br) on 2018-08-20T12:12:52Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_SylvioAndreGarciaVieira.pdf: 3455615 bytes, checksum: 2826b01774c4732fb20d76dd1dde7a09 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-20T12:12:52Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_SylvioAndreGarciaVieira.pdf: 3455615 bytes, checksum: 2826b01774c4732fb20d76dd1dde7a09 (MD5) Previous issue date: 2016-08-23 / The analysis of the biological formations through computer programs has been turning the interpretation of information quicker, more practical, and more reliable. There are a great number of data stored in specialized databases all over the world, that need to be analyzed and interpreted. On the biological databases, there are data obtained from a variety of ways of research in organisms affected by illnesses such as adenoma and carcinoma. There are also data related to the processes of maintenance of the organism in various levels, called pathways. These pathways act in the organism in a different way in every stage, such as in its normality or in the presence of some genetic disease. This study aims at using graphs in order to develop a model of pathway interaction network that incorporate the maintenance of the genome and other activities of the organism conveyed in adenoma and carcinoma of the adrenal cortex, identifying those who are active in the organism in the presence of gene mutation. In order to determine which pathways are modified in the presence of each disease was used a calculus of relative activity of the route associated to the statistical test Z. To visualize the results, graphs were used, whose junctions represent the pathways and whose edges represent the interactions. Through the computer program developed, it was possible to identify the differences that the organism presents in these conditions, allowing the suggestion of employment of this technique to identify modifications that the organism may present when a new nanoencapsulated drug is used. / A análise de informações biológicas por meios computacionais vem tornando as atividades de interpretação das informações mais rápida, prática e confiável. Existem muitos dados depositados em bancos especializados ao redor do mundo, que precisam ser avaliados e interpretados. Nestes bancos de dados de informações biológicas há informações resultantes de várias formas de pesquisas em organismos acometidos de doenças, como adenomas e carcinomas. A evolução dessas doenças ocorre através da ativação de vias muito específicas. Estas vias atuam no organismo de forma diferente em cada estado, como na sua normalidade ou na presença de alguma doença genética. Este trabalho tem por objetivo utilizar grafos para desenvolver um modelo de redes de interação de vias que envolvam a manutenção do genoma e outras atividades do organismo expressas em adenoma e carcinoma de córtex adrenal, identificando as vias expressas no organismo na presença de mutações. Para determinar quais vias estariam com a sua expressão alterada na presença de cada doença, foi utilizado o cálculo de atividade relativa da via associado ao teste estatístico Z. Para visualização dos resultados foram utilizados grafos, cujos nós representam as vias e as arestas representam as interações. Por meio do sistema computacional desenvolvido foi possível identificar as diferenças que o organismo apresenta nestas condições, permitido a sugestão de utilização desta técnica para a identificação das modificações que o organismo possa apresentar quando da utilização de um novo fármaco nanoencapsulado.

Submitted by MARCIA ROVADOSCHI (marciar@unifra.br) on 2018-08-20T12:23:08Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_CayaneGenroSantos.pdf: 3426105 bytes, checksum: 7a9b15fe21608009c9d6ca592e708bf4 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-20T12:23:08Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_CayaneGenroSantos.pdf: 3426105 bytes, checksum: 7a9b15fe21608009c9d6ca592e708bf4 (MD5) Previous issue date: 2017-03-20 / Polymers are part of our life and have many applications in different branches of industry. In pharmaceutics they are widely used in systems for the modified release of drugs. Polymer blends appear as an alternative to the use of individual polymers and have been utilized to produce nanocarriers. In the present study a polymeric material was developed to respond to a specific aim of the pharmaceutical industry, which is the sustained release of drugs. For this purpose, for the first time, a polymeric blend of poly(methyl methacrylate) - polyl(ethylenoglycol) (PMMA-PEG) was developed for the production of nanocapsules and the appication for the sustained delivery of a model-pharmaceutical, in this case, simvastatin. Tests were also performed for the characterization and stability of this nanostructure. Further, the cyto and genotoxicity of the nanocapsules in mononuclear cells of peripheral blood was evaluated, and an intermediate product was developed (nanocapsules of powdered simvastatin) to be used later by the pharmaceutical industry. The polymer blend of PMM-PEG was obtained with a high yield, 94 ± 3.7%. The infrared spectrum shows the typical bands at 3349 cm-1 and 2922 cm-1 corresponding to the vibration of the lengthening of -O-H and -C-H bonds. Characteristic bands at 1731 and 1102 cm-1 were attributed to -C=O and -C-O-C lengthening. In the 1H-RMN spectrum the sign of methylenic protons was observed at 3.68 ppm (-CH2OCH2-) of PEG and the peak at 3.61 ppm of the protons of cluster -OCH3 of PMMA. The molecular weight determined by GPC was 101.581 Da and the polydispersion index was 5.342. Analyses of DSC suggested that the mixture is a molecularly well dispersed system, and the curves of TGA indicated two weight losses in relation to both polymers. The nanocapsules produced by the polymeric blend presented a particle size and polydispersion index of 198.2 ± 1.4 nm and 0.08 ± 0.01 for the white nanocapsules and 194.4 ± 1.7 nm and 0.07 ± 0.00 for the nanocapsules with simvastatin. The zeta potential value was -11.22 ± 3,01 mV for the nanocapsule with simvastatin and -9.19 ± 0.26 mV for the white nanocapsules, and efficiency of simvastatin encapsulation was high, 98.64 ± 0.00%. The condition of refrigerated storage (± 4 ºC) was what best ensured the preservation of the physicochemical characteristics of the suspensions over 90 days. The cyto and genotoxicity tests indicated that the samples tested were not toxic and, therefore, are safe for biomedical application. The release of the drug from the nanocapsules was more sustained than its free form and the presence of PEG in the polymer blend of PMMA-PEG modified the release mechanism and increased the quantity of simvastatin released compared to the nanocapsules produced only with PMMA. Forty-five per cent release of simvastatin was observed in 24 hours, from the nanocapsules produced by the PMMA-PEG blend, and 34% from the capsules produced only with PMMA., while the non-encapsulated simvastatin was fully released in 17 hours. Finally, the suspensoins were efficiently dried by spray-drying, and resulted in an intermediate product with a yield of 66.83% and presented adequate physicochemical characteristics. Thus, we can conclude that the polymer blend was obtained successfully through a simple, efficient process, and served to develop a nanocarrier of drug.s The nanocapsules produced by the polymer blend promoted a sustained release of the drug, indicating that these nanocapsules are good candidates for use as drug carriers. / Os polímeros fazem parte da nossa vida e têm inúmeras aplicações em diversos setores industriais. Na área farmacêutica, são amplamente empregados em sistemas de liberação modificada de fármacos. As blendas poliméricas surgem como uma alternativa ao uso de polímeros individuais e têm sido utilizadas para produção de nanocarreadores. Neste trabalho, desenvolveu-se um material polimérico para atender a um fim específico da indústria farmacêutica, que é a liberação sustentada de fármacos. Para isso, produziu-se pela primeira vez, uma blenda polimérica de poli(metil metacrilato) (PMMA)-poli(etilenoglicol) (PEG) para a produção de nanocápsulas e aplicação na entrega sustentada de um fármaco-modelo, nesse caso, a sinvastatina. Realizaram-se testes de caracterização e estabilidade dessa nanoestrutura. Avaliou-se a cito e genotoxicidade das nanocápsulas em células mononucleares de sangue periférico e desenvolveu-se um produto intermediário (nanocápsulas de sinvastatina em pó) para ser usado posteriormente pela indústria farmacêutica. A blenda polimérica de PMMA-PEG foi obtida com alto rendimento, 94 ± 3,7%. O espectro de infra-vermelho mostra as bandas típicas em 3349 cm-1 e 2922 cm-1 correspondente à vibração de alongamento das ligações -O-H e -C-H. Bandas características em 1731 e 1102 cm-1 foram atribuídas ao alongamento -C=O e -C-O-C-. No espectro de 1H-RMN foi observado o sinal de prótons metilênicos em 3,68 ppm (-CH2OCH2-) do PEG e o pico em 3,61 ppm dos prótons do grupamento -OCH3 do PMMA. O peso molecular determinado por GPC foi 101.581 Da e índice de polidispersão foi 5,342. Análises de DSC sugeriram que a mistura é um sistema molecularmente bem disperso e as curvas de TGA indicaram duas perdas de peso em relação a ambos os polímeros. As nanocápsulas produzidas pela blenda polimérica apresentaram tamanho de partícula e índice de polidispersão de 198,2 ± 1,4 nm e 0,08 ± 0,01 para as nanocápsulas brancas e de 194,4 ± 1,7 nm e 0,07 ± 0,00 para as nanocápsulas com sinvastatina. O valor de potencial zeta foi -11,22 ± 3,01 mV para as nanocápsulas com sinvastatina e de -9,19 ± 0,26 mV para as nanocápsulas brancas e a eficiência de encapsulação da sinvastatina foi elevada, 98,64 ± 0,00%. A condição de armazenamento sob refrigeração (± 4 ºC) foi a que melhor garantiu a preservação das características físico-químicas das suspensões ao longo de 90 dias. Os ensaios de cito e genotoxicidade indicaram que as amostras testadas não foram tóxicas e, portanto, são seguras para aplicação biomédica. A liberação do fármaco das nanocápsulas foi mais sustentada do que a sua forma livre e a presença do PEG na blenda polimérica de PMMA-PEG modificou o mecanismo de liberação e aumentou a quantidade de sinvastatina liberada quando comparada com nanocápsulas produzidas apenas com o PMMA. Observou-se 45% de liberação, em 24 horas, da sinvastatina das nanocápsulas produzidas pela blenda de PMMA-PEG e 34% das nanocápsulas produzidas apenas com PMMA, enquanto a sinvastatina não encapsulada foi liberada totalmente em 17 horas. Por fim, a secagem das suspensões por spray-drying foi eficiente e resultou em um produto intermediário cujo rendimento foi de 66,83% e apresentou características físico-químicas adequadas. Assim, podemos concluir que a blenda polimérica foi obtida com sucesso através de um processo simples e eficiente e serviu para o desenvolvimento de um nanocarreador de fármacos. As nanocápsulas produzidas pela blenda polimérica promoveram uma liberação sustentada do fármaco indicando que estas nanocápsulas são bons candidatos para uso como transportadores de fármacos.

Submitted by MARCIA ROVADOSCHI (marciar@unifra.br) on 2018-08-20T12:27:29Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_DiegoBeckerBorin.pdf: 7060697 bytes, checksum: bbf39761011feb8708ec27ab4968daed (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-20T12:27:29Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_DiegoBeckerBorin.pdf: 7060697 bytes, checksum: bbf39761011feb8708ec27ab4968daed (MD5) Previous issue date: 2017-03-27 / The pathophysiology of neurodegenerative diseases is associated with neuronal loss or dysfunction, whose characteristics are determined due to cerebral area affected and progression of the disease. Creatine has physiological importance as energy buffer and storage having protective effects in animal models of neurodegenerative diseases. However, its permeability through the blood-brain barrier (BBB) is very low. The objective of this study is was developing a nanoliposome carrier to facilitate the delivery of creatine to the central nervous system (CNS), thus could potentiate the effects of creatine. In order to test the safety of liposomes toxicity, assays were performed in cell culture and in vivo, as well as analyzed in streptozotocin-induced (STZ) dementia model. The method of production of liposomes by ethanol injection, proved to be efficient, since particles with a polydispersion index (PDI) of 0,237, negative Zeta potential (-12.5 mV) and average size of 213 nm were obtained. The size was confirmed by transmission electron microscopy where spherical particles of 100-200 nm were observed. In in vitro toxicity assays, blank liposomes (without creatine - BL) as well as creatine liposomes (CrL) at concentrations of 0.02 and 0.2 mg/mL did not alter the viability of VERO cells cultured. It also did not alter viability of neural cells in hippocampal slices from adult rats. In toxicity assays in vivo, subchronic treatment with both liposomes did no changes hematological and biochemical markers in blood of young rats, but an increased in creatine concentrations were observed in the brains of CrL-treated animals was observed. In the animal model of STZ-induced dementia in adult mice, behavioral changes such as habituation memory deficit and long-term aversive memory were reversed by 21 days treatment with free creatine and CrL. The animals of the STZ groups did not present alterations in energetic metabolism enzymes in the hippocampus, but they showed a reduction in creatine levels in cerebral tissue, which was reversed by the treatment with free creatine and CrL. It is suggested from the results that CrL can be used safely, but further studies should be performed to verify its performance in other neurodegeneration models. / A fisiopatologia de doenças neurodegenerativas está associada à perda ou disfunção neuronal, cujas características são determinadas pela região onde ocorre a perda e pela velocidade de progressão da doença. A creatina possui importância fisiológica como mecanismo de reserva e tampão energético tendo efeitos protetores em modelos animais de doenças neurodegenerativas, apesar de possuir baixa permeabilidade através da barreira hematoencefálica (BHE). Assim, o objetivo do presente estudo foi desenvolver um carreador lipossomado para facilitar a entrega de creatina ao sistema nervoso central (SNC), e assim potencializar os efeitos da creatina livre. Com a finalidade de testar a segurança dos lipossomas testes de toxicidade em cultura de células e in vivo foram realizados, assim como testes em um modelo de demência induzido por estreptozotocina (STZ) para avaliar sua funcionalidade, também foi avaliada a concentração de creatina no SNC dos animais. O método de produção de lipossomas por meio da injeção de etanol demonstrou ser eficiente, pois foram obtidas partículas com índice de polidispersão (IPD) 0,237, potencial Zeta de -12,5 mV e tamanho médio de 213 nm. O tamanho foi confirmado por microscopia eletrônica de transmissão onde observou-se partículas esféricas de 100 a 200 nm. Nos testes de toxicidade in vitro, os lipossomas brancos (sem creatina - LB) bem como os lipossomas de creatina (LCr) nas concentrações de 0,02 e 0,2 mg/mL não alteraram a viabilidade de células em cultura da linhagem VERO, e tampouco de fatias da área cerebral hipocampo de ratos adultos. Nos testes de toxicidade in vivo, não foram observadas alterações com o tratamento subcrônico com ambos lipossomas em marcadores hematológicos e bioquímicos em ratos filhotes, porém foi observado um aumento nas concentrações de creatina no cérebro dos animais tratados com LCr. No modelo animal de demência induzido por STZ em camundongos adultos foram observadas alterações comportamentais como déficit de memória de habituação e aversiva de longo prazo ambas revertidas pelo tratamento de 21 dias com creatina livre e LCr. Os animais dos grupos STZ não apresentaram alterações em enzimas do metabolismo energético no hipocampo, porém apresentaram redução nos níveis de creatina, que foi revertido pelo tratamento com creatina livre e LCr. Sugere-se a partir dos resultados obtidos, que os LCr podem ser utilizados com segurança, porém mais estudos devem ser realizados para verificar seu desempenho em outros modelos de neurodegeneração.

Submitted by MARCIA ROVADOSCHI (marciar@unifra.br) on 2018-08-20T12:50:05Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_EleniceSpagnoloRodriguesMartins.pdf: 3449147 bytes, checksum: a6067e8a1dd44e06a51b78cd8d640a90 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-20T12:50:05Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_EleniceSpagnoloRodriguesMartins.pdf: 3449147 bytes, checksum: a6067e8a1dd44e06a51b78cd8d640a90 (MD5) Previous issue date: 2017-08-24 / Health care with skin and/or damage following trauma are considered specialized practices and recommended to the patient in all the world. In this context, topically application of the natural products as chia (Salvia hispânica L.) oil has shown promising alternative to treat wound, because the oil from its seed is rich in linolenic acid (omega 6 or n-6) linolenic acid (omega 3 or n-3). These essential fatty acids contribute to the skin healing, but they are instable in presence of light and oxygen. Because this, in the present study the promise is nanoencapsulate chia oil due its relevant characteristics for skin health and the potential benefit of the nanotechnology, with highlight to prevention the degradation of active compounds and potential increasing topic permeation. The aim is developing and characterize nanocapsules within chia oil and hydrophilic gel containing this nanocapsules. Previous study was performed to evaluate skin tolerance and product acceptability assessed using biometric measurements after topic application of the chia oil in natura. The nanocapsules production was performed according technique preformed polymer to the following procedure: one organic and another aqueous phase were prepared; organic solution was poured in aqueous that immediately results in the formation of nanoparticles. The physicochemical and structural characterizations were performed in the suspensions. The chia oil-nanocapsules within hydrogel formulation was produced and characterized. Chia oil in natura improved hydration and erythema of the skin evaluated by biometric. Chia oil-nanocapsules showed particle diameter of 246.23 ± 1.53 nm, polydispersity index of 0.148 ± 0.08, zeta-potential values were -3.84 ± 0.05 and pH 6.51 ± 0.12. The stability studies indicated that particle diameter of nanocapsules maintained almost unaltered following exposition during 120 days at different temperatures. Drug free nanocapsules showed similar results. Gas chromatography, 1H13C-NMR analyses confirmed the chemical identity of the majority components linolenic acid and linolenic acid in the products chia oil in natura and nanoencapsulated; these results proved the presence of chia oil into the nanoparticles. The viability assay was evaluated at VERO and melanoma cells after incubation with chia oil-free and nanocapsules formulations, and both linage cells did not show outcome effect of toxicity. The nanocapsules within hydrogel formulation displayed pleasant odor, white color (due presence of nanocapsules) and characteristic visual aspect of the gel (separation, creaming, and cracking). Physical stability of the chia oil-nanocapsules within hydrogel formulation was unaltered after exposition to lower temperature (± 4 ºC) during 120 days, 11 without change in odor, color and visual aspect. However, after exposure at higher temperature (± 25 ºC and ± 40 ºC) hydrogel formulation showed reduction on viscosity and pH following 15 and 30 days, respectively. Thus, the conclusion of present study is that the nanocapsules within chia oil is viable and stable. The study proved the potentiality and suitability of this novel system, but future investigations should be performed to determine therapeutic effect of the chia oil-nanocapsules incorporated into hydrogel for topically therapeutic purposes. / Os cuidados relacionados à pele e/ou lesões decorrentes de algum trauma são considerados práticas especializadas e recomendadas para a segurança do paciente. Neste contexto, a utilização de produtos naturais como a chia (Salvia hispânica L.), tem se mostrado como uma alternativa promissora de tratamento de feridas. Os ácidos graxos presentes na sua semente são principalmente o ácido linoléico (ômega 6 ou n-6) e o ácido linolênico (ômega 3 ou n-3), que são instáveis na presença de luz e oxigênio. Diante do exposto, a justificativa deste estudo é nanoencapsular o óleo de chia devido às características desse produto e dos benefícios atribuídos a utilização da nanotecnologia, entre os quais se destacam a prevenção de processos de oxidação do óleo e uma possível melhora no seu perfil de absorção tópica. Desta forma, este estudo objetiva desenvolver e caracterizar nanocápsulas e gel hidrofílico contendo óleo de chia nanoencapsulado. Em um estudo prévio, a biometria cutânea foi avaliada após o uso tópico do óleo de chia in natura. As suspensões de nanocápsulas foram preparadas pelo método do polímero pré-formado, onde duas fases foram preparadas separadamente, uma orgânica e uma aquosa, e a fase orgânica foi vertida sobre a fase aquosa para a formação instantaneamente das nanocápsulas. As suspensões foram caracterizadas quanto às propriedades físico-químicas e estruturais. Foi desenvolvido e caracterizado um gel hidrofílico contendo as nanocápsulas de óleo de chia. Os resultados de biometria cutânea mostraram que o óleo de chia in natura apresentou os melhores resultados nos parâmetros avaliados de hidratação e eritema. As suspensões de nanocápsulas contendo óleo de chia apresentaram diâmetro médio de 246,23 ± 1,53nm, IPD de 0,148, potencial zeta -4,76 mV. Durante o período de análise, observou-se que esse diâmetro se manteve praticamente inalterado em diferentes condições de armazenagem por até 120 dias. As análises dos componentes do óleo presente nas nanocápsulas foram realizadas por CG e RNM de 1H 13C, nos quais foram identificados os componentes majoritários do óleo de chia, tais como: ácido linoléico e o ácido linolênico, tanto no óleo in natura quanto nas nanocápsulas, onde, a RNM permitiu comprovar a encapsulação do óleo de chia. Em testes de viabilidade celular com linhagens VERO e Melanoma, as formulações de nanocápsulas não apresentaram citotoxicidade nas amostras analisadas. O gel hidrofílico contendo óleo de chia inicialmente apresentou odor agradável, coloração branca (devido ao aspecto leitoso das suspensões de nanocápsulas) e aspecto característico de gel (com cremosidade e sem separação de fases e presença de rachaduras). As amostras do gel mantido em baixa 9 temperatura (±4 ºC) permaneceram estáveis durante 120 dias, não apresentando qualquer alteração de odor, coloração e aspecto, contudo em temperatura de ± 25 ºC e ± 40 ºC houve diminuição de pH e viscosidade após respectivamente 30 e 15 dias. Portanto, conclui-se que a formulação da nanocápsula contendo óleo de chia é viável e estável, e este estudo é inovador.

Submitted by MARCIA ROVADOSCHI (marciar@unifra.br) on 2018-08-20T13:06:20Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ClaudiaGrigoloPinto.pdf: 2951768 bytes, checksum: d150d2a4b45b72a14b6089d1bcad085b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-20T13:06:20Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ClaudiaGrigoloPinto.pdf: 2951768 bytes, checksum: d150d2a4b45b72a14b6089d1bcad085b (MD5) Previous issue date: 2018-03-27 / This study explored the profile of the ginger essential oil and of the trans-anethole, which are medicinal plants active ingredients extensively used in traditional medicine. These have been popularized in recent years, due to several properties, which are, however, significantly toxic. These ingredients were manipulated by methods used in nanotechnology. Thus, lipid- and polymer-based nanostructure systems, such as nanocapsules, nanoemulsions, and lipid carriers were produced. For the polymer systems, a preliminary study was carried out in order to determine which polymer would be used, which was later tested using a polymer swelling test. After the definition of the polymer and of the best methodology, the systems were produced. These had their physical-chemical parameters, such as polydispersity index, zeta potential, mean particle diameter, pH and stability evaluated for 90 days to verify in which conditions they were stable, thus allowing the determination of the best storage conditions. Nanocapsules, nanoemulsions, and lipid carriers containing ginger essential oil were produced. Similarly, systems which contained trans-anethole were produced. For comparison purposes, blank systems, which do not have the studied ingredients, were also produced. After characterization and stability studies, each of the systems was analyzed for the following: cytotoxicity and cell viability in macrophages by the MTT assay, genotoxicity by the Comet assay, antimicrobial activity by disk diffusion, antimicrobial activity by broth microdilution, and ecotoxicity by bioassay with Artemia. As for the antimicrobial activity, only some of the formulations presented significant activity on the analyzed strains. In general, the results obtained indicated a reduction in the cyto-, geno- and the eco-toxicity of the nanostructured systems when compared with the free forms of the studied ingredients and their respective controls. This study made it possible to corroborate other studies which have also demonstrated the great potential of the use of nanotechnology to explore the profile of medicinal plants. Through these methodologies, their toxicity could be reduced and pharmacological and environmental safety could be promoted. Considering the results obtained, four scientific articles were produced and submitted to scientific journals. / O óleo essencial de gengibre e o trans-anetol, que são ativos oriundos de plantas medicinais com extensa utilização na medicina tradicional os quais tiveram sua popularização nos últimos anos, sendo relacionados a várias propriedades, que, no entanto, apresentam toxicidade bastante significativa. Através de métodos empregados na Nanotecnologia foram produzidos sistemas nanoestruturados poliméricos e de base lipídica, no caso, nanocápsulas, nanoemulsões e carreadores lipídicos. Para os sistemas poliméricos, foi realizado um estudo preliminar para a escolha do polímero que seria utilizado. Este estudo empregou o teste do inchamento do polímero. Após a definição do polímero e da melhor metodologia, os sistemas foram produzidos e tiveram seus parâmetros físico-químicos, como índice de polidisperssão, potencial zeta, diâmetro médio de partículas, pH e a estabilidade avaliados por 90 dias para verificar em que condições permaneciam estáveis, possibilitando determinar as melhores condições de armazenamento. Foram produzidas nanocápsulas, nanoemulsões e carreadores lipídicos contendo óleo essencial de gengibre e as mesmas categorias de sistemas contendo trans-anetol. Para fins de comparação, também foram produzidos sistemas brancos, ou seja, nanocápsulas, nanoemulsões e carreadores lipídicos sem os ativos de estudo. Após os estudos de caracterização e de estabilidade, cada um dos sistemas foi analisado em relação às seguintes atividades: citotoxicidade e viabilidade celular pelo ensaio MTT, genotoxicidade pelo ensaio Cometa, atividade antimicrobiana por disco-difusão, atividade antimicrobiana por microdiluição em caldo e atividade ecotóxica por bioensaio com artêmias. Quanto à atividade antimicrobiana, apenas os tratamentos com óleo de gengibre livre apresentaram atividade significativa sobre as cepas de E. coli, P. aeruginosa, S. aureus e C. albicans. Os resultados obtidos, conforme objetivo proposto apontaram redução da cito, geno e ecotoxicidade dos sistemas nanoestruturados testados quando comparados com as formas livres dos ativos estudados e com seus respectivos controles, o que tornou possível corroborar com outros estudos que também demonstram o grande potencial do uso de Nanotecnologia para explorar o perfil de ativos oriundos de plantas medicinais, que, mediante essas metodologias, reduzem a toxicidade, promovendo a segurança farmacológica e ambiental para a utilização dos mesmos. Diante dos resultados obtidos, quatro artigos científicos foram produzidos e submetidos a revistas científicas para divulgação.

Submitted by MARCIA ROVADOSCHI (marciar@unifra.br) on 2018-08-22T18:10:08Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_IsabelRoggia_parcial.pdf: 2275089 bytes, checksum: 85859128d6658714abfc7173f2587948 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-22T18:10:08Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_IsabelRoggia_parcial.pdf: 2275089 bytes, checksum: 85859128d6658714abfc7173f2587948 (MD5) Previous issue date: 2018-03-26 / The Paullinia cupana var. sorbilis, popularly known as guarana, is one of the most promising compounds in Brazilian flora. The presence of methylxanthines (caffeine, theophylline and theobromine) and tannins (caffeine and catechin) in its composition make it a potent therapeutic compound. Stimulant, antifungal, antimicrobial, antiparasitic activities, among others, are described in the literature as potentiality of this compound. On the other hand, when the product is exposed to high temperatures, in the presence of moisture, oxygen and in direct contact with light or, when stored in inadequate packaging, the integrity of the active ingredient may be impaired and consequently, the decrease and/or loss of activity and onset of toxicity can be observed. With the intent of obtaining a more stable, effective and safe product, the objective of this work was to prepare and characterize a liposomal system containing guarana powder and to evaluate its safety "in vitro" through a study of cytotoxicity and genotoxicity. First, analytical methods for the quantification of markers present in guarana were developed and validated by ultraviolet derivative (UVD), for caffeine and catechin, and by high performance liquid chromatography (HPLC), for quantification of caffeine, theophylline, theobromine, catechin and epicatechin in samples of guarana powder and liposomes. The methods developed proved to be linear, specific, precise, accurate and robust for the simultaneous determination of the different markers in the guarana powder sample and in the liposomes. Through the forced degradation study it can be observed, in general, a reduction of polyphenols content (catechin and epicatechin), compared to basic (0.1 M NaOH) and photolytic (fluorescence UVC) conditions, both for the standards and for guarana and for liposomes. For the latter, a reduction in the content of active compounds was also observed against oxidative conditions (3% H2O2). It is believed that this change is related to the process of epimerization and photostability, already described for polyphenols when in contact with basic and photolytic solutions, respectively. After conducting a preformulation study it was observed that liposomes containing 1 mg.mL-1 guarana powder, prepared by the reverse phase evaporation method and the ethanol injection method presented adequate characteristics and remained more stable in relation to the formulations containing 10 and 5 mg.ml-1. After the physical-chemical characterization and stability study of these formulations, the reverse phase evaporation method was chosen as the best method for encapsulation of guarana. These systems remained stable under 10 refrigeration without significantly modifying their characteristics for 60 days. A toxicological evaluation of liposomes in different cell cultures (3T3, HaCaT, A549, HepG2 and THP1) and in different concentrations (3.91-500 μg.mL-1) showed that, in general, the liposomes do not present significant toxicity up to a concentration of 125 μg.mL-1 when analyzed by the neutral red technique (NRU). By the (3-(4,5- Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide) technique (MTT), the viability reduction was observed from the concentration of 31.25 μg.mL-1 for the 3T3 and HepG2 cells and 62.5 μg.mL-1 for the A549 cell. Hemolysis, photohaemolysis, and hemoglobin oxidation tests showed that the liposomes, in the absence of guarana, caused damage to the eritrocytes and that guarana can reverse and/or protect the cells against this damage. It was also observed that this damage is possibly related to the presence of polysorbate 80 present in the formulations. When chlorpromazine was added to the experiments, it was observed that the guarana containing liposomes were able to protect the cells from the damage caused by that compound. Through the genotoxicity study it was possible to observe that guarana and liposomes did not cause DNA damage. The evaluation of the antioxidant activity by the DPPH technique proved the antioxidant effect, already described for guarana and, it was verified that this activity was maintained after the incorporation of guarana in the liposomes. This activity observed for all treatments was dose dependent of the concentration of guarana in the formulation. In this way, we can conclude that it was possible to develop a liposome system through the reverse phase evaporation method containing 1 mg.mL-1 of guarana powder, remaining stable for 60 days and showing safety against the different cell types tested. It is also worth noting the importance of new experiments, mainly the performance of the spray drying to improve the stability of the active ingredients and the characterization of these new systems formed, as well as additional tests regarding the safety profile. / A Paullinia cupana var. sorbilis, popularmente conhecida por guaraná é um dos compostos mais promissores da flora brasileira. A presença de metilxantinas (cafeína, teofilina e teobromina) e taninos (cafeína e catequina) em sua composição, fazem deste, um potente composto terapêutico. Atividades estimulante, antifúngica, antimicrobiana, antiparasitária, dentre outras, estão descritas na literatura como potencialidade deste composto. Em contra partida, quando o produto encontra-se exposto a temperaturas elevadas, na presença de umidade, oxigênio e em contato direto com a luz ou ainda, quando conservado em embalagens inadequadas, a integridade dos ativos pode ser prejudicada e consequentemente a diminuição e/ou perda da atividade e surgimento de toxicidade podem ser observadas. Com a proposta de obter um produto mais estável, eficaz e seguro, o objetivo deste trabalho foi preparar e caracterizar um sistema lipossomal contendo pó de guaraná, além de avaliar a sua segurança “in vitro” através de estudo de citotoxicidade e genotoxicidade. Primeiramente, métodos analíticos para quantificação dos marcadores presentes no guaraná foram desenvolvidos e validados por espectrofotometria ultravioleta derivada (UVD), para a cafeína e a catequina e por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) para quantificação de cafeína, teofilina, teobromina, catequina e epicatequina em amostras de pó de guaraná e nos lipossomas. Os métodos desenvolvidos demostraram-se lineares, específicos, precisos, exatos e robustos para determinação simultânea dos diferentes marcadores em amostra de pó de guaraná e nos lipossomas. Através do estudo de degradação forçada pode-se observar, de forma geral, redução no teor dos polifenóis (catequina e epicatequina), frente a condições básicas (NaOH 0,1 M) e fotolíticas (UVC fluorescentes), tanto para os padrões, como para o guaraná e para os lipossomas. Para esse último, observou-se também redução no teor dos compostos ativo frente a condições oxidativas (H2O2 3%). Acredita-se que essa alteração esteja relacionada ao processo de epimerização e fotoinstabilidade, já descrito para os polifenóis quando em contato com soluções básicas e fotolíticas, respectivamente. Após a realização de um estudo de pré-formulação observou-se que os lipossomas contendo 1 mg/mL de pó de guaraná, preparados pelo método de evaporação em fase reversa e pelo método de injeção de etanol apresentaram características adequadas e mantiveram-se mais estáveis em relação as formulações contendo 10 e 5 mg/mL. Posteriormente a caracterização físico-química e o estudo de estabilidade destas formulações, o método de evaporação em fase reversa foi escolhido 8 como o melhor método para encapsulação do guaraná. Esses sistemas mantiveram-se estáveis sobre refrigeração, sem modificar de forma significativa, das suas características por 60 dias. A avaliação toxicológica dos lipossomas frente á diferentes culturas celulares (3T3, HaCaT, A549, HepG2 e THP1) em diferentes concentrações (3,91 – 500 μg/mL), mostrou que, de forma geral, os lipossomas não apresentam toxicidade significativa até a concentração de 125 μg/mL quando analisados pela técnica de vermelho neutro (NRU). Já pela técnica de brometo de 3-(4,5-dimetil-2- tiazolil)-2, 5-difenil-2H-tetrazólio (MTT) a redução da viabilidade foi observada a partir da concentração de 31,25 μg/mL para as células 3T3 e HepG2 e 62,5 μg/mL para a célula A549. Os testes de hemólise, fotohemólise e oxidação da hemoglobina mostraram que os lipossomas sem a presença do guaraná apresentaram dano aos eritrócitos e que o guaraná consegue reverter e/ou proteger as células contra esse dano. Observou-se também que esse dano, possivelmente esteja relacionado à presença do polissorbato 80 presente nas formulações. Quando foi adicionado a clorpromazina aos experimentos, observou-se que os lipossomas contendo guaraná conseguiram proteger as células do dado provocado por esse composto. Pelo estudo de genotoxicidade foi possível observar que o guaraná e os lipossomas contendo guaraná não ocasionaram dano ao DNA. A avaliação da atividade antioxidante pela técnica de DPPH comprovou o efeito antioxidante, já descrito para o guaraná, e ainda, verificou-se que essa atividade foi mantida após a incorporação do guaraná nos lipossomas. Essa atividade observada para todos os tratamentos foi dose dependente da concentração de guaraná na formulação. Desta forma, podemos concluir que foi possível desenvolver um sistema lipossomal através do método de evaporação em fase reversa contendo 1 mg/mL de pó de guaraná, mantendo-se estável por 60 dias e mostrando-se seguro frente os diferentes tipos celulares testados. Resalta-se ainda, a importância de novos experimentos, principalmente a realização da secagem por aspersão para melhorar a estabilidade dos ativos e a caracterização destes novos sistemas formados, além de testes adicionais quanto ao perfil de segurança.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The defects and the optical properties of BaAl2O4 were carried out experimentally and compared with computer modelling predictions. In the computational modelling part, a set of potential parameters that could reproduce the available experimental crystal structures of all compounds of the family was obtained. Then the intrinsic and extrinsic defects were studied, including the process of reduction of rare earth ions. The solution energies of the extrinsic defects were obtained by two different methods. The first one is the infinite dilution approach, where a single defect is created in an infinite crystalline matrix. The second one, developed in our group, is the ideal solution approach that considers the total energetic coast to create a concentration of defects in the matrix. Using the previous results, the positions of the dopant and the first neighbours were used to calculate the crystal field parameters and the wavelength of the 4f internal transitions of the doping ions. A study of the equilibrium surfaces via computer modelling was also conducted, followed by prediction of the morphology of pure BaAl2O4. In the experimental part, the pure and doped BaAl2O4 samples were produced using the proteic sol-gel technique, where coconut water is used as a starting solvent for the metal salts. Thermal analysis techniques were employed to obtain the best conditions of calcination of the samples. The structural and microstructural characterization of the samples was made using the X-ray diffraction and transmission and scanning electron microscopy techniques. The analysis by X-ray diffraction showed the formation of BaAl2O4 phase calcined at 1100ºC/2hs and electronic microscopy showed nanoparticles with a hexagonal-like morphology with size varying from 50 to 100nm. The emission spectra of BaAl2O4: Eu exhibit typical transitions of Eu element indicating the incorporation of the dopant in the matrix of the produced material. Analysis of the results of X-ray spectroscopy (XAS) and emission of luminescence excited by X-ray samples (XEOL) enabled us to create a model that explains the behaviour found and can be used to propose a model for the scintillation properties of the doped nanopowders. The spectra showed typical emissions XEOL of doping ions (Eu, Dy and Ce). The dispersive X-ray absorption (DXAS) technique was used to monitor the kinetics of the reduction of Eu ions during irradiation using different reducing agents as provided by efficient computational modelling in order to verify the relationship between the generation of damage and the reduction process. A mechanism of XEOL for Eu-doped BaAl2O4 is proposed, taking into account the absorption of Xrays/ reduction of the Eu ions in the samples. / Neste trabalho o estudo dos defeitos e das propriedades ópticas no BaAl2O4 foi realizado experimentalmente e através da modelagem computacional, tanto para as amostras puras quanto para as amostras dopadas com íons terra raras. Na modelagem computacional foi obtido, primeiramente, um conjunto de parâmetros de potenciais que reproduziu as estruturas cristalinas experimentais de todos os compostos da família. Em seguida, os defeitos intrínsecos e extrínsecos foram investifados, incluindo o processo de redução dos íons terras raras. As energias de solução dos defeitos extrínsecos foram obtidas por dois métodos distintos, o método de diluição infinita e o método de solução ideal. O primeiro deles, um único defeito esta imerso numa matriz cristalina infinita. Já no segundo, desenvolvido pelo nosso grupo, considera-se o custo energético total para produzir certa concentração de defeitos. Utilizando os resultados anteriores, as posições do dopante de seus primeiros vizinhos obtidos a partir da simulação atomística foram usadas para obter os parâmetros do campo cristalino e, posteriormente, os comprimentos de onda das transições entre os níveis 4f dos íons dopantes. Ainda da modelagem computacional, foi realizado um estudo das energias de superfície, permitindo prever a morfologia do BaAl2O4 puro. Na parte experimental, o BaAl2O4 puro e dopado foi produzido via técnica Sol-gel protéica, em que a água de coco foi utilizada como solvente de partida para a produção das amostras. Técnicas de análise térmica foram empregadas visando obter as melhores condições de calcinação para formação dos óxidos. A caracterização estrutural e microestrutural das amostras foram feitas utilizando as técnicas de Difração por raios X e Microscopia eletrônica de transmissão e varredura. A análise por difração de raios X mostrou a formação da fase BaAl2O4 nas amostras de nanopós calcinados a 1100ºC/2h e as microscopias mostraram uma morfologia hexagonal de tamanho que variava de 30 a 100 nm. Os espectros de emissão do BaAl2O4:Eu exibem transições do elemento típicas do Eu indicando a incorporação do dopante nas matrizes dos materiais produzidos. Os resultados de espectroscopia de raios X (XAS) e de emissão luminecente das amostras excitadas com raios X (XEOL) possibilitaram a criação de um modelo que explica o comportamento encontrado. Os espectros XEOL apresentaram emissões típicas dos íons dopantes (Eu, Dy e Ce). A técnica de absorção de raios X dispersivos (DXAS) foi usada para acompanhar a cinética do processo de redução dos íons Eu utilizando diferentes agentes redutores previstos pela modelagem computacional, com o intuito de verificar a relação entre a geração de danos e o processo de redução. Um mecanismo de XEOL do BaAl2O4 dopado com Eu foi proposto, levando em conta os processos de absorção de raios X e redução dos íons Eu nas amostras.

Luz e oxigênio induzem reações de degradação (foto-oxidação) que modificam as propriedades físicas e químicas da matéria, efeitos nocivos da radiação ultravioleta (UV) podem causar descoloração de corantes e pigmentos, amarelamento de plásticos, perda de brilho e da propriedade mecânica (cracking) de materiais, queimaduras, câncer de pele, entre outros problemas relacionados à luz UV. A fim de reduzir os efeitos nocivos da radiação UV e alcançar uma adequada conservação das propriedades dos materiais surgem os absorvedores ou filtros UV. Uma vez que materiais nanométricos a base de cério apresentam atividade fotocatalítica menor e elevada absorção na região do UV tornam-se filtros solares com aplicabilidade em diversas áreas quando comparados aos óxidos utilizados atualmente com função de filtros solares (ZnO e TiO2). Fosfatos de cério (III) (CePO4) foram preparados por Pechini (modificado), síntese hidrotermal e microemulsão reversa; as amostras foram submetidas a tratamento térmico em distintas temperaturas com o intuito de averiguar a estrutura do CePO4 e influência desta na capacidade da absorção UV. Sistemas de óxidos metálicos contendo cério também foram estudados, sendo sintetizados por sol-gel não-alcoóxido e aplicados na forma de pó e filme fino sobre substrato de vidro. A preocupação com a morfologia e o tamanho dos materiais motivou a escolha pelas metodologias de síntese empregadas. Neste trabalho foram exploradas e elucidadas as propriedades dos materiais a base de cério em absorver luz UV, devido às transições 4f-5d dos íons Ce3+ e/ou às transições entre banda de condução e banda de valência. As amostras foram analisadas por espectroscopia de absorção no UV-Vis e na região do infravermelho (FTIR), difração de raios X (XRD), difração de elétrons, susceptibilidade magnética (MS), microscopia eletrônica de varredura (SEM), microscopia eletrônica de transmissão (TEM), espectroscopia de reflectância difusa (DRS), atividade fotocatalítica (AF) e ressonância paramagnética de elétrons (EPR). As excelentes propriedades morfológicas, ópticas e fotocatalíticas indicam a possível aplicação dos materiais à base de cério, foco de investigação do presente trabalho, como filtros solares em proteção cosmetológica (cremes, shampoos, sprays etc) ou de materiais (tintas, vernizes, vidros e outros). / Light and oxygen induce degradation reactions (photo-oxidation) that modify the physical and chemical properties of the matter. The damaging UV radiation is responsible for the discoloration of dyes and pigments, weathering, yellowing of plastics, loss of gloss and mechanical properties (cracking), sunburnt skin and other problems associated to UV light. UV absorbers or UV filters have been used in order to reduce these damaging effects and achieve an adequate conservation of the properties of the materials. In front of this problem, cerium based nanomaterials are promising inorganic UV absorbers for the substitution of zinc and titanium oxide, once it presents high UV absorptivity, a lower refraction index than TiO2 and ZnO, and a higher chemical inertia (and thus a lower photocatalytic activity). Nanostructured cerium phosphates (CePO4) were prepared by Pechini, hydrothermal and reverse microemulsion synthesis, and some parameters (calcinations temperature and reactants rate) employed in each synthesis were investigated. Cerium metal oxide systems synthesized by sol-gel (non-alcooxide) and applied as powder and thin films materials were investigated too. The methodology of the synthesis were chosen aiming ideal morphology and particles size. In this work we explored and elucidated the properties of UV absorber cerium based nanomaterials , due to 4f-5d transitions of Ce3+ ions, charge transference of Ce4+ and, a little portion is due to the contribution of valence and conduction band. The samples were characterized by UV-Vis absorption spectroscopy , Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), electron diffraction, magnetic susceptibility (MS), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), diffuse reflectance spectroscopy (DRS), photocatalytic activity (PA) and electron paramagnetic resonance (EPR). The excellent morphological, optical and photocatalytic properties indicate the possible application of cerium based materials in solar protection for cosmetics (creams, shampoos, sprays etc.) or materials (paints, varnishes, glass and others).