O presente trabalho apresenta a síntese e a caracterização de um derivado de quitosana anfifílica preparado a partir da reação de despolimerização parcial da quitosana comercial, bem como a influência de ambos os polímeros (quitosana anfifílica e quitosana comercial) sobre as propriedades espectroscópicas da curcumina (CUR). Na etapa inicial, a quitosana comercial foi caracterizada e despolimerizada. Em seguida, foram realizadas reações de substituições para a inserção de grupos hidrofílicos (cloreto de 2-cloro-N,N-dietiletilamina - DEAE) e grupos hidrofóbicos (dodecil - DD) no polímero. O grau médio de substituição por grupos DEAE e DD foram determinados por Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear de Hidrogênio (RMN de 1H). A Concentração de Agregação Crítica (CAC) da quitosana anfifílica foi determinada (0,011 g L-1) utilizando pireno como sonda fluorescente. As propriedades fotofísicas da CUR na presença das quitosanas comercial e anfifílica foram estudadas por meio de técnicas de Espectroscopia de UV-Visível e de Fluorescência. Os espectros de absorção da desse corante na presença da quitosana modificada, em concentrações acima da CAC, apresentaram deslocamento para o azul, formação da banda em 360 nm e redução da absorbância em 420-425 nm, indicando que a quitosana modificada estabilizou as moléculas da CUR na forma ceto. Nos espectros de fluorescência também foi observado deslocamento para o azul, em contrapartida, a intensidade de emissão aumentou com o aumento da concentração do polímero modificado. Resultados similares foram obtidos para CUR em diferentes solventes, onde foi observado maior intensidade de emissão e deslocamento da banda para menores comprimentos de onda com a diminuição da polaridade do solvente. O equilíbrio tautomérico da CUR é deslocado para a forma ceto em solventes apolares. O valor de rendimento quântico obtido foi maior para o cromóforo em quitosana modificada (QM= 0,05 g/L, acima da CAC) do que nos outros ambientes poliméricos estudados. A porcentagem de degradação da CUR em QM 0,05 g L-1 foi menor em comparação a degradação nos outros meios. Essa concentração de QM está associada à sua forma agregada, onde estão presentes ambientes hidrofóbicos. A presença dos grupamentos DD na QM promove a formação de ambientes apolares que podem envolver as moléculas do corante, proporcionando maior estabilidade. / This work presents the synthesis and characterization of an amphiphilic chitosan derivative prepared from deacetylation of commercial chitosan, as well as both polymers influence (amphiphilic and commercial chitosan) regarding the spectroscopic properties of curcumin. Firstly, the commercial chitosan was characterized and depolymerized. Then, the substitution reactions were carried out to insert hydrophilic groups (DEAE) and hydrophobic groups (dodecyl), being the average degree of substitution by DEAE and dodecyl groups determined by Hydrogen Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy <br /> (1H NMR). The Critical Aggregation Concentration (CAC) of amphiphilic chitosan was determined (0,011 g L-1) using pyrene as a fluorescent probe. The photophysical properties of curcumin in the presence of commercial and amphiphilic chitosan were studied by UV-visible Spectroscopy and Fluorescence techniques. The absorption spectra of curcumin in the presence of amphiphilic chitosan, at concentrations above CAC presented a blue shifted, band formation at 360 nm and absorbance reduction at <br /> 420-425 nm, indicating that modified chitosan stabilized curcumin molecules in the keto form. The fluorescence spectra also presented a blue shifted, however, the emission intensity was raised with an increasing of modified polymer concentration. Similar results were obtained to curcumin in different solvents, it was observed the increasing of emission intensity and a band shift to smaller wavelengths due to a decreased of solvent polarity. The tautomeric equilibrium of curcumin is shifted to keto form in non-polar solvents. The fluorescence quantum yield obtained for curcumin in modified chitosan presence (QM= 0,05 g/L, above CAC) was higher than other studied polymer environments. The degradation percentage of curcumin in QM 0,05 g L-1 was smaller in comparison to degradation in other environments. This QM concentration is associated to their aggregated form, wherein presents hydrophobic environments for curcumin. DD groups in the QM promote the hydrophobic environments formation and it can involve the dye molecules, promoting more stability.

Os filmes de quitosana/amido são utilizados para preparação de sistemas biocompatíveis de liberação controlada, materiais de revestimento e filmes comestíveis. As propriedades reológicas, térmicas, mecânicas, de taxa de transmissão de vapor de água (WVP) e solubilidade foram avaliadas em função das mudanças estruturais do amido (gelatinizado ou oxidado), da adição de polióis (etilenoglicol, glicerol e sorbitol) e da razão amilose/amilopectina (73% e 100% amilopectina). Os ensaios de reologia mostraram que as blendas formadas por quitosana e amido (100% amilopectina) tiveram interações mais fortes quando comparadas com as blendas de quitosana/amido (73% amilopectina), tanto na forma oxidada quanto na forma gelatinizada. Os polióis causam mudanças nas redes tridimensionais formadas entre a quitosana e o amido, tanto quando se usa amido gelatinizado como quando se usa o amido oxidado. Os valores de G´ encontrados para as blendas preparadas com amido oxidado foram em todos os casos menores em relação às blendas preparadas com amido gelatinizado, indicando diferenças na estrutura do gel formado e também na organização dos seus componentes. Essas mudanças foram resultantes da associação que ocorre entre a quitosana e o amido oxidado que é diferente daquela que ocorre entre quitosana e amido gelatinizado. A oxidação do amido A termogravimetria mostrou que a razão amilose/amilopectina não influencia o perfil de perda de massa e a oxidação amido aumenta a quantidade de água nos filmes e também diminui a estabilidade térmica observada por Tonset. O glicerol é o poliol que provoca maiores mudanças no comportamento de perda de massa dos filmes, pois é observada a decomposição de parte do glicerol que não está interagindo com a quitosana e o amido. O DSC mostrou que a presença de amilose nas blendas provoca uma interação mais forte da água com os polissacarídeos. Para todos os filmes com amido gelatinizado, a adição de polióis aumenta a temperatura de pico endotérmico e esta é quase sempre maior quando o glicerol é adicionado e que a oxidação do amido provoca um aumento nos valores de pico endotérmico, sugerindo que mais água está interagindo com os polímeros. A adição dos polióis aumenta os valores de espessura dos filmes, pelo aumento do volume livre do sistema, tanto nos filmes preparados com amido gelatinizado, quanto no oxidado. A presença de amilose nos filmes aumenta os valores de WVP e de solubilidade, provavelmente porque a presença de amilose auxilia no aumento da difusão de moléculas de água pelo e facilita a entrada de água e sua posterior solubilização. A adição dos polióis diminui os valores de WVP nos filmes de quitosana e amido gelatinizado. A oxidação do amido interfere mais nos valores de WVP para os filmes de quitosana/amido (100% amilopectina), sugerindo maior difusão das moléculas de água pelo filme. A oxidação aumenta os valores de solubilidade, pois as interações ocorrem em menor quantidade entre a quitosana e o amido, o que acaba facilitando o processo de solubilização. A adição dos polióis provoca um aumento na solubilidade de todos os filmes. Os ensaios preliminares de tração por DMA indicaram que os filmes de quitosana/amido gelatinizado e os filmes de quitosana/amido oxidado são rígidos e quebradiços e com a adição dos polióis ocorre um aumento na flexibilidade. Estudos preliminares destes filmes como suportes para liberação controlada de ciprofloxacina mostraram que estes são promissores para esta aplicação. / Chitosan/starch association represents an interesting alternative to the preparation of biocompatible drug delivery systems, packing materials and edible films. Changes in rheological, thermal and mechanical properties, water vapor permeability and solubility of chitosan/starch films were evaluated varying the starch structure form (gelatinized or oxidized), poliol addition (ethyleneglycol, glycerol and sorbitol) and amylose/amylopectin ratio (73% and 100% amylopectin). Rheological measurements showed that chitosan/starch (100% amylopectin) blends had stronger interaction compared to chitosan/starch (73% amylopectin) blends, both in gelatinized and oxidized starch form. Polyols cause changes in chitosan/starch three-dimensional networks due to reduction in polymer-polymer chain bonding that reflect in rheological properties. G´ modulus value decreases with starch oxidation, indicating variation in gel structure and also in organization of polymeric components, due to differences in association between chitosan and gelatinized or oxidized starch. Thermogravimetric curves showed that amylose/amylopectin ratio does not influence the weight loss behavior and starch oxidation increases the amount of water and decrease thermal stability of films, as observed by Tonset. Glycerol causes changes in weight loss behavior due to the presence of glycerol that not interact with chitosan and starch. DSC results suggest that amylose presence promotes a higher water interaction with polysaccharides. Polyol addition shift the endothermic peak associated to free water for higher temperatures, suggesting interaction between biopolymers and polyols. Also, polyol increases thickness values in all films as increase the free volume of the system. Amylose presence increases WVP and solubility values, suggesting the formation of low dense structure, which increases the water molecules diffusion and facilitates the dissolution of films in water. Polyols presence decrease WVP values in chitosan/gelatinized starch films. Starch oxidation affected the WVP values in chitosan/starch (100% amylopectin) films, suggesting low compact structure that allows the water molecule diffusion in the films. Starch oxidation increases solubility values as lower interaction between chitosan and oxidized starch, which facilitates the solubility process. Polyols addition causes an increase in solubility in all films. Preliminary mechanical tests performed by DMA indicated that chitosan/starch (gelatinized or oxidized) films are rigid and brittle and polyol addition increases the flexibility. In vitro ciprofloxacin drug delivery behavior showed that films are promising for this application.

Os dispositivos transdérmicos de liberação controlada apresentam diversas vantagens em relação à administração oral ou parenteral de fármacos, principalmente no controle prolongado da ação de fármacos. Nesse contexto, as formulações baseadas em quitosana, um polímero natural, têm apresentado grande potencial devido principalmente às suas características de atoxicidade, efeito promotor de absorção cutânea e propriedade de controle da liberação de fármacos. Os hidrogéis de quitosana são sistemas que permitem a difusão de água e moléculas através das cadeias poliméricas promovendo um controle na liberação de fármacos. A nicotina é um fármaco que possui a maioria das características físicoquímicas favoráveis para administração através da pele, no entanto existe a dificuldade na obtenção de sistemas que controlem a liberação transdérmica da nicotina por mais de 24 horas. Neste trabalho, hidrogéis de quitosana reticulados ou não, hidratados ou parcialmente secos, foram desenvolvidos e avaliados como sistemas para controlar a liberação transdérmica de nicotina. Todos os hidrogéis avaliados foram capazes de controlar a permeação cutânea in vitro da nicotina através da pele de orelha de porco por um período de 48 horas, seguindo cinética de ordem zero. O hidrogel de quitosana não reticulado e parcialmente seco liberou quantidades maiores de nicotina para a pele. Estudos de intumescimento dos géis parcialmente secos demonstraram que a reticulação diminuiu o grau de intumescimento e a difusão da água no sistema e desta forma o gel não reticulado foi capaz de absorver uma maior quantidade de água, favorecendo a difusão da nicotina para a pele. Através das análises térmicas foi possível prever a estabilidade térmica dos hidrogéis. Os géis também foram caracterizados por espectroscopia no Infravermelho que foi capaz de demonstrar a reticulação do gel de quitosana com o glutaraldeído. Foi possível concluir que os hidrogéis de quitosana não reticulados e parcialmente secos são promissores no controle da permeação cutânea in vitro da nicotina, apresentando grande potencial como sistemas para liberação transdérmica de nicotina. / The transdermal delivery systems present several advantages over oral or parenteral drug administration mainly at extend control of drug action. In this context, the formulations chitosan-based, a natural polymer, have shown great potential mainly due to its characteristics of low toxicity, on permeation enhancing properties and control of drug release. Nicotine is a drug that has the most favorable physicochemical characteristics for transdermal administration; however there is the difficulty in obtaining systems that control the transdermal delivery of nicotine over 24 hours. In the present work, chitosan hydrogels crosslinked or uncrosslinked, hydrated or partially dried, were developed and evaluated as transdermal delivery systems of nicotine. All hydrogels evaluated were able to control the in vitro skin permeation of nicotine through pig ear skin for a period of 48 hours following zero order kinetics. The chitosan hydrogel uncrosslinked partially dried released higher amounts of nicotine to the skin. Swelling studies of the partially dried gels showed that the crosslinking decreased the degree of swelling and the diffusion of water into the system and therefore the uncrosslinked gel was able to absorb a larger amount of water, favoring the diffusion of nicotine to the skin. By the thermal analysis was possible to provide for the thermal stability of the hydrogels. The gels were also characterized by infrared spectroscopy that was able to demonstrate the crosslinking of chitosan gel with glutaraldehyde. It was concluded that the partially dried chitosan hydrogels are promising in the control of nicotine permeation in vitro skin, showing great potential as systems for transdermal delivery of nicotine. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Novos sistemas de liberação de fármacos têm sido desenvolvidos com o intuito de melhorar a eficácia terapêutica de muitos fármacos no tratamento de diferentes patologias. Os sistemas microparticulados têm despertado grande interesse devido a suas propriedades, suas vantagens sobre os sistemas de distribuição convencional e, conseqüentemente, melhoria na adesão ao tratamento. As micropartículas de quitosana são exploradas como sistemas de liberação sítio-específico, devido suas propriedades biodegradáveis, biocompatíveis e mucoadesivas. Assim, visando o tratamento da tuberculose, que atualmente é causa prevalente de morte considerando as doenças infecciosas no mundo, neste trabalho micropartículas constituídas de quitosana foram desenvolvidas para veicular isoniazida. A isoniazida, uma hidrazida do ácido isonicotínico, é uma dos fármacos mais poderosos entre os fármacos de primeira linha utilizados no tratamento da tuberculose devido à sua alta eficiência, baixa dose e de baixo custo, tornando-o um bom candidato para o desenvolvimento de uma formulação de liberação sítio-específica. Por spray-drying, as micropartículas inertes e com isoniazida obtidas apresentaram-se esféricas e com ampla distribuição de tamanho de partículas que variou entre 5 e 12 m, potencial zeta positivo e elevada eficiência de encapsulação. O perfil liberação in vitro em tampão fosfato salino (PBS) pH 7,4 apresentou formação de produto de degradação, sendo confirmado por espectrometria de massa como o ácido isonicotínico. Entretanto, a isoniazida mostrou ter uma liberação rápida (1 hora) a partir das micropartículas de quitosana em meio aquoso. Dessa forma, as micropartículas de quitosana desenvolvidas constituem um sistema promissor para veiculação da isoniazida e administração pulmonar e, finalmente, melhoria da terapia da tuberculose. Ademais, adequações do método deverão ser testadas considerando a via de administração pretendida, bem como será necessária a realização de estudos in vivo para avaliar o comportamento dos sistemas desenvolvidos em condições fisiológicas reais e a biodisponibilidade e biodistribuição do fármaco no organismo. / New drug delivery systems have been developed in order to improve the therapeutic efficacy of many drugs in the treatment of different pathologies. Microparticles have attracted great interest due to its properties, its advantages over conventional delivery systems and, consequently, better treatment adherence. The chitosan-based microparticles are exploited as delivery systems for site-specific, because their biodegradable, biocompatible and mucoadhesive properties. Thus, chitosan-based microspheres containing isoniazid were developed to target the treatment of tuberculosis, which is currently prevalent cause of death considering infectious diseases in the world. Isoniazid, an isonicotinic acid hydrazide, is one of the most powerful drugs among first-line drugs used to treat tuberculosis due to its high efficiency, low dose and low cost, making it a good candidate for the development of site-specific delivery system. By spray-drying, the isoniazid-loaded and free microparticles obtained presented wide size particle distribution with particle size ranging between 5 and 12 m, spherical morphology, positive zeta potential and high encapsulation efficiency. The in vitro release profile in phosphate buffered saline (PBS) pH 7.4 showed the formation of degradation product, which was confirmed by mass spectrometry as isonicotinic acid. However, isoniazid release from the microparticles was fast (1 hour) in water. Thus, the developed chitosan microparticles are a promising system as a vehicle to isoniazid and pulmonary administration, and ultimately to improve the therapy of tuberculosis. Moreover, adaptations of the method should be tested considering the intended route of administration and it will be necessary to perform in vivo studies to evaluate the behavior of the systems developed under physiological conditions and actual bioavailability and biodistribution of the drug in the body.

Existen diversos tipos de biopolímeros presentes en la naturaleza que por lo general son biocompatibles y biodegradables como es el caso del alginato de sodio. Algunos incluso presentan propiedades antibacterianas como la quitosana que proviene de la quitina, presente en el exoesqueleto de los crustáceos e insectos. Asimismo, existen productos naturales que, por su composición química, presentan propiedades antioxidantes, por ejemplo, el aceite de oliva o el aceite de sacha inchi. Este último proviene de las semillas del fruto del sacha inchi autóctono de la región amazónica en Sudamérica. Por otro lado, se sabe que la microencapsulación es un proceso mediante el cual un gas, líquido o material sólido se rodea y queda encerrado por una pared polimérica porosa que contiene una sustancia activa y de esta forma se protege y se aísla del entorno para, posteriormente, liberarlo según sea necesario. El presente trabajo estudió la formación de microcápsulas de quitosana y alginato para encapsular compuestos antioxidantes provenientes de distintos tipos de aceites como el de soya, de oliva y de sacha inchi. Se formaron emulsiones de cada aceite a analizar y se varió la cantidad de surfactante. Se estudió la estabilidad de las emulsiones por un periodo de un mes. Luego, se caracterizaron por medio de la técnica ATR-FTIR. Posteriormente, se analizó la eficiencia de la encapsulación y su liberación con respecto al tiempo. Por último, se analizó la actividad antioxidante que presentaban los aceites, los polímeros y las microcápsulas por medio de una técnica de transferencia de electrones (ABTS). / Tesis

Orientador: Rosana Rossi Ferreira / Banca: Margarida Juri Saeki / Banca: Eliana Maria Ravasi Stéfano Semionato / Resumo:O aprimoramento de uma formulação envolve várias etapas importantes que englobam desde o conhecimento das características dos insumos utilizados, até a comprovação que a aplicação é segura para posterior comercialização. O objetivo deste trabalho é o de estudar a utilização da quitosana, plasma fresco congelado (PFC) e concentrado de plaquetas (CP) no reparo de tecidos epiteliais principalmente por feridas crônicas de etiologia venosa. Para tal serão produzidas membranas transdérmicas de quitosana associadas ao PFC e CP com a utilização de um agente reticulante adsorvido em diferentes concentrações. Estima-se que quase 3% da população brasileira é portadora desse tipo de lesão, que se eleva para 10% no caso dos diabéticos, e que em torno de 4 milhões de pessoas sejam portadoras de lesões crônicas ou tenham algum tipo de complicação no processo de cicatrização. Busca-se, portanto, novos recursos e tecnologias que possibilitem o acesso da população a um tratamento eficiente, eficaz e de baixo custo / Abstract:The improvement of a formulation involves several important steps that range from knowledge of the characteristics of the inputs used, until proof that the application is safe for commercialization. The objective of this work is to study the use of chitosan and platelet concentrates CP in the repair of epithelial tissues mainly by chronic venous wounds. This will be produced transdermal membranes chitosan CP associated with the use of cross linking agents adsorbed at various concentrations. It is estimated that nearly 3% of the population suffer from this type of injury, which rises to 10% for diabetics, and that around 4 million people are suffering from chronic injuries or have some type of complication in the process healing. Search, therefore, new features and technologies that enable the population access to a treatment effective, efficient and low cost / Mestre

A quitosana tem se mostrado muito atrativa para a indústria farmacêutica, visando principalmente matrizes de liberação controlada com fármacos amplamente utilizados pela população em altas dosagens ou em períodos prolongada tal como o Ibuprofeno. O uso de combinado de polímeros e materiais como a argila é uma opção interessante, unindo as propriedades de ambos os materiais, minimizando o efeito colateral do fármaco. No presente trabalho descreve-se a preparação de um complexo iônico contendo quitosana e ibuprofeno por meio de uma reação ácido base entre ambos. Em uma segunda etapa, foi preparado um nanocompósito de montmorilonita/quitosana contendo o fármaco ibuprofeno. As matrizes foram caracterizadas por diferentes técnicas, incluindo análise elementar, ressonância magnética nuclear (RMN) de 13C e 1H, termogravimetria (TG), calorimetria exploratória diferencial (DSC), difração de raios X (DRX) e espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourrier (FTIR). O grau de desacetilação (GD) da quitosana obtido por titulação potenciométrica foi de 80,0%. Esses resultados foram confirmados por medidas de RMN 1H e RMN 13C. O estudo dissociação do fármaco, na presença e na ausência de argila, foi avaliado por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e por espectroscopia de absorção eletrônica UV-VIS. A dissociação do fármaco em meio aquoso foi avaliada em pH 2 e 7, que correspondem aos valores encontrados no estômago e no intestino, respectivamente. Os resultados indicaram que a dissociação do ibuprofeno das matrizes é dependente do pH e que a presença da argila retarda a dissociação do fármaco na matriz. / Due to its interesting properties chitosan has attracted interest regarding several applications including drug carrier in pharmaceutical industry, mainly for actives consumed in high doses for long periods, as Ibuprofen. The combined use of materials such as polymers and the clay is an interesting option, combining the properties of both materials while minimizing the side effects of the drug. A chitosan-ibuprofen ionic complex had been prepared from the acid-base reaction between both of them. In a second step a montmorilonite/chitosan nanocomposite containing ibuprofen was also prepared. The complex and the nacomposite containing ibuprofen had been characterized by several techniques including elemental analysis, 13C e 1H, nuclear magnetic resonance (NMR), thermogravimetry (TG), differential scanning calorimetry (DSC), X-ray diffraction (XRD) and Fourrier transform infrared spectroscopy (FTIR). The chitosan degree of deacetylation (DD) was determined by potentiometry as 80.0%. These results were confirmed by 13C e 1H NMR. The dissociation of the pharmaceutical from the complex and nanocomposite was investigated by high performance liquid chromatography (HPLC) and electronic spectroscopy in the UV-vis (UV-vis). The dissociation of the pharmaceutical from the complex in aqueous media was evaluated in pH 2 and 7, corresponding to the stomach and intestines respectively. Results revealed that such dissociation is dependent of the pH of the medium as well as that release of Ibuprofen from the matrices is dependent on the pH and the presence of the clay slows the dissociation of the drug from the matrix.

Orientador: Marlus Chorilli / Banca: Helder Ferreira Teixeira / Banca: Maria Palmira Daflon Gremião / Resumo: A cárie dentária é um importante problema de saúde coletiva ainda prevalente no Brasil e no mundo. A sua etiologia está ligada principalmente a fatores que permitam condições favoráveis ao crescimento de bactérias, principalmente do Streptococcus mutans. Recentemente, um crescente interesse tem sido observado no estudo de peptídeos, como o p1025, análogo aos fragmentos 1025-1044 da adesina celular do S. mutans, responsável pela adesão e formação do biofilme dental. Sistemas líquido-cristalinos (SLC) de liberação de fármacos, pelo fato de aumentarem a estabilidade e a eficácia de fármacos, modulando a sua ação, podem ser potenciais carreadores de peptídeos. A potencialização da ação destes sistemas pode ser conseguida com a presença de substâncias bioadesivas, para prolongar sua permanência no ambiente bucal O objetivo deste trabalho foi desenvolver e caracterizar SLC bioadesivos contendo peptídeo p1025 e avaliar sua eficácia antimicrobiana e ação sobre o biofilme dental. Foram desenvolvidos SLC constituídos por álcool cetílico etoxilado 20 OE e propoxilado 5 OP como tensoativo (PRO), ácido oleico (AO) como fase oleosa e por 5 diferentes fases aquosas formadas por água (S1), dispersões de Policarbofil® (S2), Carbopol® 974P (S3), Hidroxietilcelulose (S4) e Quitosana (S5) a 0,5%. Foram selecionados três pontos dos sistemas S1, S2, S3 e S5 fixando-se a concentração do tensoativo em 40%. Esses sistemas foram caracterizados por microscopia de luz polarizada, espalhamento de raios-X de baixo ângulo, reologia, análise térmica, análise de textura e ensaios de bioadesão in vitro, que demonstraram que as microemulsões constituídas por dispersões aquosas de Carbopol® 974P formaram mesofases líquido-cristalinas com adição de água significativamente mais estruturadas e... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Dental caries is a significant public health problem still prevalent in Brazil and worldwide. The etiology is related to factors that enhance the growth of bacteria, mainly Streptococcus mutans. Recently, a great interest has been observed in studies of peptides such as peptide p1025, corresponding to residues 1025-1044 of the adhesin of S. mutans, responsible for adherence and formation of biofilm. According to the literature, solutions of this peptide inhibit by competition the bacterial biofilm adhesion to the tooth, preventing the colonization of S. mutans. Drug delivery systems, such as liquid crystalline systems (LCS) may be potential carriers of peptides because SLC can increase their stability and effectiveness. The potential action of these systems can be achieved with the presence of bioadhesive substances to prolong residence time at buccal cavity. The aim of this study was to develop and characterize bioadhesive SLC containing peptide p1025 and evaluate its antimicrobial efficacy and its action on the biofilm. It was developed five different SLC based on PPG-5-Ceteth-20 as surfactant, oleic acid as oil phase and five different aqueous phases based on water, dispersion of 0.5% Polycarbophil® (S1), Carbopol® (S2), hydroxyethylcellulose (S4) or chitosan (S5). It was selected three points of the systems S1, S2, S3 and S5 with 40% surfactant. These systems were characterized physicochemically by polarized light microscopy (MLP), SAXS, rheology, thermal analysis, TPA and in vitro bioadhesion, which showed that microemulsions composed of Carbopol® formed more structured and bioadhesive liquid crystalline mesophases with water than the other systems and it can high the retention time at buccal cavity. The incorporation of p1025 in this system demonstrated higher bioadhesive action and... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Vera Aparecida de Oliveira Tiera / Banca: Carla Cristina Schmitt Cavalheiro / Banca: Marcia Cristina Bisinoti / Resumo: A quitosana e seus derivados têm se mostrado muito atrativos para a indústria de alimentos, visando principalmente a sua conservação. No presente trabalho foram sintetizados e caracterizados derivados de quitosana contendo grupos quaternários de amônio com proporções crescentes de grupos hidrofóbicos com o objetivo de investigar a atividade fungicida desses derivados contra os fungos Aspergillus flavus e Aspergillus parasiticus que são um problema na contaminação do amendoim e outros grãos. Os derivados foram sintetizados usando quitosana desacetilada e a reação foi realizada em duas etapas, sendo a primeira a quaternização do polímero com brometo de propiltrimetilamônio seguido da reação de aminação redutiva com dodecilaldeído. Os derivados foram caracterizados por RMN 1 H e os graus de substituição pelo grupo dodecil foram variados para melhorar a atividade antifúngica dos derivados. A atividade antifúngica da quitosana desacetilada e seus derivados foi testada variando-se a concentração dos polímeros de 0,1 a 1,0 g/L. Os resultados mostraram que a quitosana substituída com grupos propil exibiu uma baixa inibição contra o fungo Aspergillus flavus, resultado similar àquele obtido com quitosana desacetilada. Quanto aos derivados anfifílicos com conteúdo crescente de grupos dodecil, observou-se um aumento no índice de inibição com o aumento da concentração e do conteúdo hidrofóbico. A partir de 0,5 g/L os derivados anfifílicos contendo de 10% a 30% de grupos dodecil e 83% de grupos quaternários inibiram completamente o crescimento do fungo. Resultados similares foram obtidos no estudo de inibição do fungo Aspergillus parasiticus / Abstract: Chitosan and its derivatives have been shown very attractive for the food industry, mainly targeting its conservation. In this study were synthesized and characterized chitosan derivatives containing quaternary ammonium groups with increasing proportions of hydrophobic groups in order to investigate the antifungal activity of these derivatives against the fungi Aspergillus flavus and Aspergillus parasiticus that are a problem in the contamination of peanuts and other grains. The derivatives were synthesized using deacetylated chitosan and the reaction was carried out in two steps, first the quaternization of the polymer with propyltrimethylammonium bromide followed by reductive amination reaction with dodecylaldehyde. The derivatives were characterized by 1 HNMR and the degree of substitution by the group dodecyl was varied to enhance the antifungal activity of the derivatives. The antifungal activity of deacetylated chitosan and their derivatives was tested by varying the concentration of the polymers 0.1 to 1.0 g/L. The results showed that chitosan substituted with propyl groups exhibited a low inhibition against the fungus Aspergillus flavus, a result similar to that obtained with chitosan deacetylated. Regarding the amphiphilic derivatives with increasing content of dodecyl groups, we observed an increase in the rate of inhibition with increased concentration and hydrophobic content. Since 0.5 g/L amphiphilic derivatives containing from 10% to 30% dodecyl groups and 83% of quaternary groups inhibited completely growth of the fungus. Similar results were obtained in the study of inhibition of Aspergillus parasiticus / Mestre

Orientador: Vera Aparecida de Oliveira Tiera / Banca: Eny Maria Vieira / Banca: Luis Octávio Regasini / Resumo: No presente trabalho foi realizada a síntese e caracterização de derivados de quitosana que tiveram suas atividades antifúngicas testadas contra os fungos Aspergillus flavus e A. parasiticus. As quitosanas utilizadas nas sínteses foram obtidas da desacetilação heterogênea de quitosana comercial e da quitosana comercial de média massa molecular. Os graus médios de desacetilação ( ) da quitosana desacetilada (CH) e da quitosana de média massa molecular desacetilada (CHm) foram determinados pelas técnicas de Potenciometria e Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear de Hidrogênio (RMN-H). Parte da quitosana desacetilada CH foi degradada para obtenção de polímeros de baixa massa molecular (CHD). As massas moleculares médias das quitosanas CHm, CH e CHD foram determinadas por viscosimetria e os valores obtidos foram 42,93 kDa, 15,22 kDa e 610,79 Da, respectivamente. Os derivados hidrofílicos foram obtidos pela reação das quitosanas CHm, CH e CHD com cloreto de 2-cloro-N,N-dietilaminoetila (DEAE). Os graus de substituição (GS) de grupos DEAE de CHm, CH e CHD foram determinados utilizando-se RMN-H e os valores obtidos foram 14, 30 e 43%, respectivamente. Na sequência, as quitosanas CHm14DEAE, CH30DEAE e CHD43DEAE foram alquiladas com dodecil aldeído seguido pela redução com cianoboroidreto de sódio, obtendo-se derivados com diferentes graus de substituição. Os graus de substituição por grupos dodecila (GDD) para a quitosana contendo 14% de grupos DEAE foram 2,5, 10 e 14%. Para a quitosana com 30% de DEAE os graus de substituição por dodecila foram 2,7, 10 e 19%. Para o derivado contendo 43% de DEAE os graus de substituição por dodecila foram 5, 28 e 39%. Além da Espectroscopia de RMN-H o sucesso da obtenção dos derivados anfifílicos também foi indicado por meio da... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this study, it was done the synthesis and characterization of chitosan derivatives, that had their antifungal activity tested against Aspergillus flavus and A. parasiticus. The chitosan used for the syntheses was obtained from heterogeneous deacetylation of the commercial chitosan and commercial chitosan of average molecular mass. The average degrees of deacetylation ( ) of chitosan (CH) and deacetylated chitosan of medium molecular weight (CHm) were determined by Potentiometry and techniques Spectroscopy Hydrogen Nuclear Magnetic Resonance (H-NMR). Part of deacetylated chitosan CH was degraded to obtain low molecular weight polymers (CHD). The average molecular weights of chitosans CHm, CH and CHD were determined by viscometry, and the values obtained were 42.93 kDa, 15.22 kDa and 610.79 Da, respectively. Hydrophilic derivatives were obtained by reaction of chitosan CHm, CH, CHD with chloride 2-chloro-N,N-diethylaminoethyl (DEAE). The degrees of substitution (DS) by DEAE groups of CHm, CH and CHD were determined by H-NMR and the values obtained were 14, 30 and 43%, respectively. After that the chitosans CHm14DEAE, CH30DEAE and CHD43DEAE were alkylated with dodecyl aldehyde followed by reduction with sodium cyanoborohydride to yield derivatives with different degrees of substitution. The degrees of substitution by dodecyl groups (GDD) for the chitosan containing 14% of DEAE groups were 2.5, 10 and 14%. For chitosan with 30% of DEAE the degrees of substitution by dodecyl groups were 2.7, 10... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre