Made available in DSpace on 2014-07-29T15:25:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese ana lucia zampieri.pdf: 1190339 bytes, checksum: 6544c1ca9cec719053f0ced26568005b (MD5) Previous issue date: 2009-12-16 / Isoflavones are phytoestrogens that have biological activities such as estrogenic and inhibiting enzymes that regulate the cell cycle, and for topic application it is highlighted antioxidant and anticancer activities. Amongst isoflavones, genistein shows the greatest biological activity, however, its low hydrosolubility damages incorporation in topic vehicles and passive permeation. Therefore, development of particulated nanocarrier systems, such as nanocapsules, aiming to increase genistein biological activities and make topic administration possible, became this work s objective. To do so, PLA nanocapsules containing genistein were prepared by interfacial polymer deposition method, then characterized, and their 90 days stability was evaluated. Later, free and nanoencapsulated genistein were incorporated into semi-solid formulations (gel and emulsion) and evaluated by in vitro models using classical Franz-type diffusion cells, to measure its ability to modulate swine skin and synthetic membranes penetration. Nanocapsules average diameter was 138,5 nm (DP± 2,95) and PDI found was 0,126 (DP± 0.03). After separation of free genistein, the drug was quantified by HPLC and showed 89,63% (DP±2,27) encapsulation efficiency, followed by loss by leaking to 63,80% (DP±11,26) in 90 days. Permeation tests demonstrated that gel formulation containing nanoencapsulated genistein presented the greatest permeated concentration, and there was significant difference for all tested formulations and similarity only between genistein quantity reminiscent in the dosage form of formulations containing gel and emulsion, as well as drug quantities retained in the skin of gel and emulsion formulations containing genistein. Nanoencapsulated forms kinetic parameters showed the greatest correlation coefficient for kinetic of zero order model, indicating that flow didn t depend on its concentration. Nanoencapsulated genistein concentrations permeation across synthetic and swine skin presented significant difference depending on time. Thus, the study performed showed that the polymeric system developed presents great potential for application as genistein nanocarrier in biological systems / As isoflavonas são fitoestrógenos que desempenham atividades biológicas como estrogênica e inibidora de enzimas reguladoras do ciclo celular, sendo para aplicação tópica ressaltada a atividade antioxidante e antitumoral. Dentre as isoflavonas, a genisteína apresenta atividade biológica mais pronunciada, entretanto, sua baixa hidrossolubilidade dificulta tanto sua incorporação em bases para administração tópica na pele, quanto sua permeação passiva. Assim, o desenvolvimento de sistemas nanocarreadores particulados, como as nanocápsulas, com o intuito de acentuar suas atividades biológicas e possibilitar sua administração sobre a pele, tornou-se o objetivo desse trabalho. Para tanto, nanocápsulas de PLA contendo genisteína foram preparadas pelo método de deposição interfacial do polímero pré-formado, caracterizadas e avaliadas quanto à estabilidade por 90 dias. Posteriormente genisteína livre e nanoencapsulada foi incorporada em formulações tópicas semi-sólidas (gel e emulsão) e avaliadas em modelos in vitro, quanto à habilidade de modularem a penetração na pele de suíno e membrana sintética. O diâmetro médio das nanocapsulas foi 138,5 nm (DP± 2,95) e índice de polidispersibilidade de 0,126 (DP± 0.03). Após separação da genisteína livre e nanoencapsulada, o fármaco foi quantificado por cromatografia líquida de alta eficiência e demonstrou 89,63% (DP±2,27) de eficiência de encapsulação, seguido de perda por vazamento para 63,80% (DP±11,26) em 90 dias. Os testes de permeação demonstraram que a formulação em gel contendo genisteína nanoencapsulada apresentou maior concentração permeada, havendo diferença significativa para todas as formulações testadas e semelhança, apenas entre a quantidade de GEN remanescente na forma farmacêutica das formulações contendo NC em gel e emulsão, bem como, entre as quantidades de fármaco retido na pele das formulações contendo genisteína livre em gel e emulsão. Os parâmetros cinéticos das formas nanoencapsuladas demonstraram maior coeficiente de correlação para o modelo cinético de ordem zero, indicando que o fluxo não dependeu de sua concentração. As concentrações de genisteína nanoencapsulada permeada através da membrana sintética e pele suína apresentaram diferença significativa havendo dependência com o tempo. Dessa forma, o estudo realizado demonstrou que o sistema polimérico desenvolvido apresenta grande potencial para aplicação como nanocarreador da genisteína em sistemas biológicos

Nanopartículas magnéticas têm importância para diversas áreas do conhecimento incluindo física, química e biologia. A obtenção de nanomateriais com características e formas definidas é um grande desafio para esta área. Neste trabalho, realizou-se dois processos de síntese em micelas reversas (MRs) e acopladas ao processo sol-gel e diversos métodos de caracterização de nanopartículas de óxidos de ferro. A utilização de micelas reversas como nanoreatores foi empregada com o intuito de se obter nanopartículas com tamanho e distribuição controladas. Caracterizamos as soluções micelares com a técnica de Espalhamento de Raios X a Baixos Ângulos (SAXS) das partículas em suspensão e analisamos as nanopartículas do interior das MR após alguns passos de purificação, por termogravimetria, calorimetria de varredura diferencial e análise elementar. Além disso, as propriedades estruturais e morfológicas foram caracterizadas por Difração de Raios X (XRD) e Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM). Suas propriedades magnéticas também foram investigadas usando as técnicas de magnetização (VSM e SQUID) e espectroscopia Mössbauer. As nanopartículas apresentaram tamanhos da ordem de 2 a 4 nanômetros, com pouca cristalinidade e impurezas decorrentes principalmente do surfactante. A estrutura cristalográfica indica que as nanopartículas são de ferridrita. Após tratamento térmico as propriedades destes materiais foram investigadas por XRD, TEM, espectroscopia Mössbauer e VSM. Uma transição de ferridrita para magnetita foi caracterizada com aquecimento. Na segunda parte do trabalho, realizamos várias rotas de síntese de nanopartículas de óxido de ferro por co-precipitação em meio metanólico, com o intuito de determinarmos a condição mais favorável para se criar um recobrimento de sílica na superfície da nanopartícula usando o processo sol-gel. A proporção de 25% metanol:base resultou na condição mais favorável para fazermos o recobrimento das nanopartículas com SiO2 através de reação com tetraetilortosilicato (TEOS). A quantidade de TEOS foi variada na razão em volume de Si em relação ao Fe, seguindo as seguintes proporções 10, 20, 30, 50 e 70%. As caracterizações estruturais, morfológicas e magnética das nanopartículas foram feitas por XRD, espectroscopia de Transformada de Fourier por Infra-Vermelho (FTIR), TEM, espectroscopia de imagem eletrônica (ESI), espectroscopia Mössbauer e medidas de magnetização (VSM), à temperatura ambiente. As partículas com menor concentração de sílica apresentaram cristalinidade com tamanho médio de ~17nm. Além disso, as propriedades magnéticas foram preservadas após o recobrimento, de tal forma que seu comportamento superparamagnético foi ainda observado, com uma redução da magnetização de saturação. A análise do FTIR sugere uma ligação da sílica nas partículas magnéticas, enquanto que as imagens de ESI sugerem que as nanopartículas de óxido de ferro funcionam como moldes para a ligação da sílica. / Magnetic nanoparticles have importance in several areas of knowledge including physics, chemistry and biology. Obtaining nanomaterials with well defined characteristic and shapes is a great challenge for this area of research. In this work two synthetic processes for the synthesis of the magnetic nanoparticles were developed, in reversed micelles and sol-gel chemistry. Reverse micelles were used as nanoreactors with the goal of obtaining nanoparticles with controlled size and distribution. We characterized the nanoparticles in micelle solutions with small angle X-Ray scattering (SAXS) and analyzed the nanoparticles extracted from the reverse micelles after some purification steps using thermogravimetry (TG), differential scanning calorimetry (DSC), microanalysis (CHN). The structural and morphological properties were characterized by using X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM). The magnetic properties were also investigated by using magnetization techniques (VSM and SQUID) and Mössbauer spectroscopy. The nanoparticles presented sizes ranging from 2 to 4 nanometers, with small cristallinity and impurities due to the presence of surfactants. The nanoparticles were characterized to be ferrihydrite. After heat treatment the properties of these materials were also investigated by XRD, TEM, Mössbauer spectroscopy and VSM. A transition from ferrihydrite to magnetite was characterized. In the second part of the work, we realized several synthetic co-precipitation routes of iron oxides in methanolic media, with the goal of determining the most favorable condition to create a layer of silica into the iron-oxide particle, by using the sol-gel process. The proportion of 25% methanol:base resulted in the most favorable condition to do the recovery of the nanoparticles with SiO2, by the reaction with tetraethylorthosilicate (TEOS). The TEOS amount was varied in the Si to Fe ratio, following the proportions 10, 20, 30, 50 e 70%. The structural characterization of the nanoparticles was done by X-ray diffraction, Fourier Transform Infra-Red spectroscopy (FTIR), transmission electron microscopy with energy filter, electronic imaging spectroscopy (ESI), Mössbauer spectroscopy, magnetization measurements (VSM) at room temperature. The particles with smaller concentration of silica presented cristallinity with average sizes of ~17nm. Also, the magnetic properties were preserved after the covering, and its superparamagnetic behavior was still observed with a reduction of the magnetization saturation. The FTIR analysis show the binding of the silica to the magnetic particles and the ESI images suggest that the iron oxide nanoparticles work as templates for the binding of silica.

Nanopartículas magnéticas têm importância para diversas áreas do conhecimento incluindo física, química e biologia. A obtenção de nanomateriais com características e formas definidas é um grande desafio para esta área. Neste trabalho, realizou-se dois processos de síntese em micelas reversas (MRs) e acopladas ao processo sol-gel e diversos métodos de caracterização de nanopartículas de óxidos de ferro. A utilização de micelas reversas como nanoreatores foi empregada com o intuito de se obter nanopartículas com tamanho e distribuição controladas. Caracterizamos as soluções micelares com a técnica de Espalhamento de Raios X a Baixos Ângulos (SAXS) das partículas em suspensão e analisamos as nanopartículas do interior das MR após alguns passos de purificação, por termogravimetria, calorimetria de varredura diferencial e análise elementar. Além disso, as propriedades estruturais e morfológicas foram caracterizadas por Difração de Raios X (XRD) e Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM). Suas propriedades magnéticas também foram investigadas usando as técnicas de magnetização (VSM e SQUID) e espectroscopia Mössbauer. As nanopartículas apresentaram tamanhos da ordem de 2 a 4 nanômetros, com pouca cristalinidade e impurezas decorrentes principalmente do surfactante. A estrutura cristalográfica indica que as nanopartículas são de ferridrita. Após tratamento térmico as propriedades destes materiais foram investigadas por XRD, TEM, espectroscopia Mössbauer e VSM. Uma transição de ferridrita para magnetita foi caracterizada com aquecimento. Na segunda parte do trabalho, realizamos várias rotas de síntese de nanopartículas de óxido de ferro por co-precipitação em meio metanólico, com o intuito de determinarmos a condição mais favorável para se criar um recobrimento de sílica na superfície da nanopartícula usando o processo sol-gel. A proporção de 25% metanol:base resultou na condição mais favorável para fazermos o recobrimento das nanopartículas com SiO2 através de reação com tetraetilortosilicato (TEOS). A quantidade de TEOS foi variada na razão em volume de Si em relação ao Fe, seguindo as seguintes proporções 10, 20, 30, 50 e 70%. As caracterizações estruturais, morfológicas e magnética das nanopartículas foram feitas por XRD, espectroscopia de Transformada de Fourier por Infra-Vermelho (FTIR), TEM, espectroscopia de imagem eletrônica (ESI), espectroscopia Mössbauer e medidas de magnetização (VSM), à temperatura ambiente. As partículas com menor concentração de sílica apresentaram cristalinidade com tamanho médio de ~17nm. Além disso, as propriedades magnéticas foram preservadas após o recobrimento, de tal forma que seu comportamento superparamagnético foi ainda observado, com uma redução da magnetização de saturação. A análise do FTIR sugere uma ligação da sílica nas partículas magnéticas, enquanto que as imagens de ESI sugerem que as nanopartículas de óxido de ferro funcionam como moldes para a ligação da sílica. / Magnetic nanoparticles have importance in several areas of knowledge including physics, chemistry and biology. Obtaining nanomaterials with well defined characteristic and shapes is a great challenge for this area of research. In this work two synthetic processes for the synthesis of the magnetic nanoparticles were developed, in reversed micelles and sol-gel chemistry. Reverse micelles were used as nanoreactors with the goal of obtaining nanoparticles with controlled size and distribution. We characterized the nanoparticles in micelle solutions with small angle X-Ray scattering (SAXS) and analyzed the nanoparticles extracted from the reverse micelles after some purification steps using thermogravimetry (TG), differential scanning calorimetry (DSC), microanalysis (CHN). The structural and morphological properties were characterized by using X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM). The magnetic properties were also investigated by using magnetization techniques (VSM and SQUID) and Mössbauer spectroscopy. The nanoparticles presented sizes ranging from 2 to 4 nanometers, with small cristallinity and impurities due to the presence of surfactants. The nanoparticles were characterized to be ferrihydrite. After heat treatment the properties of these materials were also investigated by XRD, TEM, Mössbauer spectroscopy and VSM. A transition from ferrihydrite to magnetite was characterized. In the second part of the work, we realized several synthetic co-precipitation routes of iron oxides in methanolic media, with the goal of determining the most favorable condition to create a layer of silica into the iron-oxide particle, by using the sol-gel process. The proportion of 25% methanol:base resulted in the most favorable condition to do the recovery of the nanoparticles with SiO2, by the reaction with tetraethylorthosilicate (TEOS). The TEOS amount was varied in the Si to Fe ratio, following the proportions 10, 20, 30, 50 e 70%. The structural characterization of the nanoparticles was done by X-ray diffraction, Fourier Transform Infra-Red spectroscopy (FTIR), transmission electron microscopy with energy filter, electronic imaging spectroscopy (ESI), Mössbauer spectroscopy, magnetization measurements (VSM) at room temperature. The particles with smaller concentration of silica presented cristallinity with average sizes of ~17nm. Also, the magnetic properties were preserved after the covering, and its superparamagnetic behavior was still observed with a reduction of the magnetization saturation. The FTIR analysis show the binding of the silica to the magnetic particles and the ESI images suggest that the iron oxide nanoparticles work as templates for the binding of silica.