Made available in DSpace on 2015-09-17T15:24:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015. Added 1 bitstream(s) on 2015-09-17T15:47:03Z : No. of bitstreams: 1 000844265_20160216.pdf: 1037286 bytes, checksum: 2d34cb446cc67885f158101473477c9d (MD5) Bitstreams deleted on 2016-02-18T10:00:23Z: 000844265_20160216.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-02-18T10:01:05Z : No. of bitstreams: 1 000844265.pdf: 1992846 bytes, checksum: e982fa28a44e80071f8508bc440c112d (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O presente trabalho descreve a síntese, caracterização e estudo das propriedades antimicrobianas de derivados anfifílicos de quitosana contra o fungo Aspergillus flavus. A quitosana utilizada nas sínteses foi obtida a partir da reação de desacetilação heterogênea de quitosana comercial. O grau médio de desacetilação foi determinado por Ressonância Magnética Nuclear de Hidrogênio, cujo resultado foi de 97,3%. As massas moleculares das quitosanas comercial e desacetilada foram determinadas por cromatografia de permeação em gel e os resultados obtidos foram 338,46 kDa e 137,12 kDa, respectivamente. Os derivados anfifílicos foram sintetizados em um processo de duas etapas: inicialmente realizou-se a alquilação da quitosana desacetilada pela inserção de uma proporção fixa de grupos dodecila (4%) na cadeia polimérica com posterior redução da base de Schiff empregando-se borocianohidreto de sódio. Em seguida foram inseridas proporções crescentes do grupo quaternário pentiltrimetilamônio. Os graus de substituição com grupos dodecila (GSDD) e grupos pentiltrimetilamônio (GDPE) foram determinados por RMN de 1H. O GSDD obtido foi de 4,0%, enquanto que os GDPE foram de 4,8; 12,7 e 46,3%. Todos os derivados sintetizados foram testados in vitro contra o fungo Aspergillus flavus em concentrações crescentes. Os ensaios microbiológicos mostraram que os derivados modificados com grupos dodecila e pentiltrimetilamônio são mais eficientes em inibir o crescimento do fungo Aspergillus flavus quando comparado à quitosana desacetilada e que a presença de grupos hidrofóbicos na cadeia do polímero proporciona uma interação mais forte com a membrana celular. Os resultados dos estudos utilizando modelos de membranas corroboraram com os dos ensaios microbiológicos, evidenciando que a presença de grupos dodecila na cadeia da quitosana aumenta a interação com as vesículas, resultando em... / In this work is described the synthesis, characterization and study of antimicrobial properties of amphiphilic derivatives of chitosan against Aspergillus flavus. Deacetylated chitosan was obtained from the heterogeneous deacetylation of the commercial chitosan. The degree of deacetylation was determined by Hydrogen Nuclear Magnetic Resonance and the result was 97.3%. Molecular weights of commercial and deacetylated chitosans were determined by gel permeation chromatography and the obtained values were 338.46 kDa and 137.12 kDa, respectively. The hydrophobic derivatives were synthesized by a reductive amination reaction with dodecylaldehyde followed by reduction with sodium cyanoborohydride. Next increasing proportions of the quaternary group pentyltrimethylammonium was inserted on hydrophobic derivative. The degrees of substitution by dodecyl (4.0%) and pentyltrimethylammonium groups (4.8, 12.7 and 46.3%) were determined by Hydrogen Nuclear Magnetic Resonance. All synthesized derivatives were tested in vitro against Aspergillus flavus at increasing concentrations. The results showed that the modified derivatives with pentyltrimethylamonnium and dodecyl groups are more effective in inhibiting the growth of the fungus Aspergillus flavus when compared to deacetylated chitosan and the presence of hydrophobic groups in the polymer chain provides a stronger interaction with the cell membrane. The results of studies with model membranes agreed with the results of microbiological tests, showing that the presence of hydrophobic groups in chitosan backbone increases the interaction with lipid vesicles resulting in an increase in vesicles diameter and zeta potential. At first, it can be postulated that the mechanism of chitosan action against fungi is favored by hydrophobic interactions between chitosan derivatives and membrane lipids and may involve the adsorption on the cell wall and cell membrane disruption...

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-09-13Bitstream added on 2014-11-10T11:58:07Z : No. of bitstreams: 1 000787252.pdf: 3794432 bytes, checksum: 85f2a289aa4b969ceaadd7ef6d8e6d13 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Uma possível estratégia para aumentar a eficiência de transfecção gênica da quitosana como vetor não viral é a modificação desse policátion com adição de grupos hidrofílicos, sensíveis ao pH e seletivos quanto às células alvo, sem interferir nas propriedades biológicas da quitosana, como biodegradabilidade e baixa toxicidade. Nesse tema, a presente tese teve como objetivo a modificação da estrutura da quitosana com grupos fosforilcolina (PC), dietilaminoetila (DEAE) e o ligante folato (FA). Derivados de quitosana com diferentes proporções de grupos PC e DEAE foram sintetizados e caracterizados utilizando-se RMN de 1H, titulação condutimétrica, Cromatografia de permeação em gel e espectroscopia UV-vis. Os derivados foram utilizados para a preparação de poliplexos com o plasmídeo VR1412 e com o RNA de interferência siRNA-SSB. Esses poliplexos preparados foram caracterizados por espalhamento de luz dinâmico, obtendo-se nanopartículas (NPs) cujos diâmetros variaram de 100 nm a 700 nm, e com valores de potencial zeta de -25 mV a +22 mV, dependentes dos graus de substituição de PC e DEAE. A estabilidade das partículas e a integridade do plasmídeo foram verificadas a partir de eletroforese em gel de agarose, observando-se maior estabilidade para maiores razões N/P (N = grupos amina do policátion; P = grupos fosfato do pDNA ou siRNA), e para os polímeros de maior massa molecular e substituídos com o grupo DEAE. Células HeLa foram utilizadas para analisar a citotoxicidade dos poliplexos e polímeros, bem como a eficiência de transfeção. Os resultados mostraram que a citotoxicidade dos derivados aumenta com o grau de substituição por DEAE. Entretanto, a composição pode ser controlada e todos os derivados foram menos tóxicos que o lipídeo comercial lipofetamina, lipídeo geralmente utilizado para transferência gênica. A eficiência de transfecção foi altamente intensificada com as modificações ... / One possible strategy to improve the efficiency of chitosan as a non viral vector is the modification on the polycation with the additions of hydrophilic, pH-sensitive and selective groups for the target cells, without interfering with the biological properties of chitosan, such as biodegradability and low toxicity. On this matter, the present thesis aimed the modification on the structure of chitosan, with phosphorylcholine (PC), diethylaminoethyl (DEAE) and the ligand folate (FA). Chitosan derivatives with different proportions of PC and DEAE groups were synthesized and characterized using 1H-NMR, conductimetric titration, gel permeation chromatography and UV-vis spectroscopy. The derivatives were used to prepare polyplexes with plasmid VR1412 and small interference RNA, siRNA-SSB. The particles were characterized by dynamic light scattering, resulting in nanoparticles with diameters ranging from 100 nm to 700 nm, and the zeta potential values from -25 mV to +22 mV dependent on the degree of substitution of PC and DEAE. The colloidal stability of these particles and integrity of the plasmid were verified with agarose gel electrophoresis, observing improved stability with higher N/P ratio (N = amine groups from polycation / P = phosphate groups from pDNA or siRNA), molecular weight of polymers and substitution of DEAE group. HeLa cells were used to analyze the cytotoxicity of polyplexes and polymers, as well as the transfection efficiency. The results showed that the cytotoxicity of the derivatives increases with the degree of substitution of DEAE. However, the composition can be controlled, and all the derivatives were less toxic than lipofectamine, a general commercial lipid used for gene transfer. Transfection efficiency was highly enhanced with the modifications, arrising to eight times more efficient than unmodified deacetylated chitosan and very close to the results observed for lipofectamine. The results evidenced that changes on ... / FAPESP: 10/09651-6

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-05-05Bitstream added on 2014-11-10T11:57:27Z : No. of bitstreams: 1 000790040.pdf: 1326937 bytes, checksum: af8ee251aaaf5a06acd1e6604ded62a3 (MD5) / O presente estudo teve como objetivo principal a síntese e caracterização de derivados hemocompatíveis de quitosana e sua utilização na preparação de nanopartículas para terapia gênica não-viral. O trabalho foi realizado em duas etapas, sendo a primeira a obtenção dos derivados, seguido de estudos da interação com o plasmídeo VR 1412 (pDNA) que expressa a β-galactosidase. A primeira etapa de síntese envolve a modificação de quitosana pela introdução de grupos amino, seguido pela ligação de cadeias de polietilenoglicol (PEG). Os derivados foram caracterizados por espectrometria de ressonância magnética nuclear de hidrogênio, potenciometria e viscosidade. Os estudos da interação foram realizados utilizando as técnicas de fluorescência, eletroforese em gel de agarose, espalhamento de luz dinâmica e citotoxicidade. O trabalho foi conduzido de forma comparativa, avaliando as mudanças estruturais e seus efeitos na força de interação e estabilidade das nanopartículas / The current study aimed at the synthesis and characterization of hemocompatible chitosan derivatives and their use in the preparation of nanoparticles for non-viral gene therapy. The project was carried out in two steps, first the synthesis and characterization of the derivatives, followed by studies of the interaction between the chitosan derivatives and the VR1412 plasmid (pDNA), that expresses the β-galactosidase protein. The first step of synthesis was the modification of chitosan by introducing tertiary amino groups, followed by attaching the polyethyleneglycol (PEG) to the chitosan backbone. The study of the interaction between the chitosan derivatives and the pDNA was carried out using the fluorescence, electrophoresis in agarose gel, and light scattering techniques. The study was performed in order to evaluate the effect of structural changes of the chitosan backbone on the strength of interaction and stability of the nanoparticles

Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-10-23Bitstream added on 2014-12-02T11:21:21Z : No. of bitstreams: 1 000794658_20151023.pdf: 573251 bytes, checksum: 03d4df4f4429e43ceb32c45accc7a09d (MD5) Bitstreams deleted on 2015-11-03T14:38:58Z: 000794658_20151023.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-11-03T14:40:12Z : No. of bitstreams: 1 000794658.pdf: 2260681 bytes, checksum: c429d2be1406df635493710523100cc4 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O presente trabalho apresenta a síntese, caracterização e estudo da auto-associação em solução aquosa de derivados anfifílicos zwiteriônicos de quitosana com potencial para o transporte e a liberação controlada de fármacos. Derivados anfifílicos foram obtidos a partir de quitosana previamente desacetilada e degradada, que foram submetidos à reação de adição de Michael com o monômero hidróxido de 1-(3-sulfopropil)-2-vinilpiridina (SPP). O derivado hidrofílico obtido foi posteriormente por modificado com o grupo dodecil aldeído (DD) por meio de reação de aminação redutiva. Os graus de substituições (GS) pelos grupos DD e SPP foram determinados utilizando as técnicas de espectroscopia de ressonância magnética nuclear de hidrogênios RMN de 1H, espectroscopia no infravermelho IV e titulação potenciométrica essas técnicas foram utilizadas para caracterizar a quitosana e seus derivados. Os graus de substituição por SPP foram de 36 e 46% e com grupos dodecil variaram de 2 a 10%. A massa molar média foi determinada utilizando cromatografia de permeação em gel (GPC). E o estudo do comportamento associativo em meio aquoso foi realizado utilizando-se a espectroscopia de fluorescência, espectroscopia no UV-Vis, espalhamento de luz dinâmico (DLS) e microscopia eletrônica de transmissão (TEM). Os derivados hidrofílicos permaneceram solúveis em toda a faixa de pH e os derivados anfifílicos demostraram um comportamento similar aos surfactantes convencionais. As concentrações de agregação crítica (CAC), foram determinadas com a sonda fluorescente o pireno, os valores variaram de 0,005 até 0,017 g L-1 foi observado um decréscimo nos valores com o aumento do conteúdo hidrofóbico e pH. Medidas de DLS mostraram que os derivados formam agregados com diâmetros que variam de 100 a 1000 nm e o potencial zeta varia de acordo pH da solução. Imagens de TEM mostraram agregados esféricos de tamanhos variados ... / This work presents the synthesis, characterization and self-association study of amphiphilic zwitterionic derivatives of chitosan in aqueous solution as potential drug delivery systems. Amphiphilic derivatives were obtained from deacetylated and degraded chitosan, followed by Michael addition reaction with the monomer 1-(3-sulfopropyl)-2-vinylpyridine hydroxide (SPP). The hydrophilic derivative was further modified with dodecyl groups (DD) by reductive amination reaction. The degrees of substitution (DS) by DD and SPP groups were determined using H1-NMR, and FTIR and potentiometric titration techniques were used to characterize chitosan and its derivatives. The degrees of substitution by SPP were 36 and 46 % and by dodecyl groups varied from 2 to 10%. The average molecular weights were determined using the gel permeation chromatography (GPC). The study of the selfassociation in aqueous solution was performed by using fluorescence spectroscopy, UV-Vis, dynamic light scattering (DLS) and transmission electron microscopy (TEM) techniques. The hydrophilic derivatives were soluble in all pH range and the amphiphilic derivatives exhibited self-association behavior similar to conventional surfactants. The critical aggregation concentrations, determined from pyrene fluorescence, varied from 0.005 to 0.017 g l-1 and were shown to decrease with both, the increasing hydrophobic content and pH. DLS measurements showed that self-association of the amphiphilic derivatives leads to formation of aggregates having diameters varying from 100 to 1000 nm and the zeta potential varied according with the pH. The TEM images showed spheroidal aggregates of varied sizes in accordance with DLS measurements. Quercetin was used as a model for drug loading study and the results showed that solubilizing capacity increased from 17 to 54% with the hydrophobic content of the ...

Made available in DSpace on 2015-01-26T13:21:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-08-28Bitstream added on 2015-01-26T13:30:37Z : No. of bitstreams: 1 000797433.pdf: 5903628 bytes, checksum: 6e0dcc47aa102e9bdce45d92e2e66c2f (MD5) / As Feridas Crônicas (FC) constituem um desafio constante para os laboratórios farmacêuticos. O Hemocentro de Botucatu desenvolve há 13 anos produtos formulados a partir do Plasma Fresco e do Concentrado de Plaquetas excedentes da prática clínica. Um destes produtos, bem estabelecidos e testados é o gel laminar de plaquetas (Biogel ou GP). Pesquisas na área de enfermagem identificaram oportunidades de melhorias para o Biogel sendo proposto nova formulação: membrana de quitosana enriquecida com hormônios plaquetários (Quitogel). Após estudos preliminares foi delineado o projeto de estudo de fase I, em pacientes portadores de FC utilizando o Quitogel comparando com o GP. Trata-se de um estudo prospectivo, do tipo ensaio clínico controlado, e teve como objetivo comparar o desempenho da membrana de quitosana dopada com hormônios plaquetários versus Gel de plaquetas estabelecendo o perfil de pacientes atendidos. Nos últimos 24 meses foram atendidos 135 novos casos de FC, sendo 45 do sexo masculino, com idade média de 49,57 anos e o tempo de ferida aberta foi de 87,57 meses. Do sexo feminino foram 90 casos, com média de idade de 52,91 anos e tempo médio de ferida aberta foi de 114,76 meses. Quanto ao tipo de úlcera, 81% foram venosas para mulheres contra 64% para homens. As lesões crônicas traumáticas (9%) foram mais prevalentes em homens, contra 2% em mulheres e as feridas diabéticas atingiram mais os homens (11%). Dos produtos comercializados mais usados pelos pacientes, destacam-se a colagenase (16%), sulfadiazina de prata (12%), fibrase® (10%), papaína (6%), Safgel®(5%), hidrogéis 5%. Foi identificado alto índice de automedicação, fato este, comprometedor do resultado do tratamento das FC, onde 33(44,55%), pacientes informavam ter um produto prescrito, mas usam voluntariamente outros 2 não prescritos. Destes 135 pacientes, participaram do estudo 27 deles, perfazendo um total de ... / Chronic wounds (CW are a constant challenge for pharmaceutical companies. The Blood Center of Botucatu develops products formulated 13 years ago from Fresh Plasma and platelets concentrate excess clinical practice. One of these products is well established and tested laminar platelet gel (Biogel/PG). Research in nursing identified opportunities for improvements to the Biogel/PG being proposed new wording: chitosan membrane enriched with platelet hormones (Quitogel). After preliminary studies have outlined the design of a phase I study in patients with CF using the Quitogel compared with Biogel/GP. This is a prospective, controlled clinical trial type, and aimed to compare the performance of the chitosan membrane doped with hormones versus Biogel/PG establishing the profile of patients seen. The past 24 months were served 135 new cases of CW, 45 male, mean age of 49.57 years and the time of open wound was 87.57 months. Females were 90 cases, with a mean age of 52.91 years and mean duration of open wound was 114.76 months. Regarding the type of ulcer, 81% were venous for women versus 64% for men. Chronic traumatic injuries (9%) were more prevalent in men, compared with 2% in women and diabetic wounds hit men (11%) more. Of marketed products most used by patients, include collagenase (16%), silver sulfadiazine (12%), fibrase ® (10%), papain (6%), Safgel ® (5%), 5% hydrogels. High rate of self-medication, a fact, compromising the outcome of the treatment of CW, where 33 (44.55%), was identified patients had reported having a prescribed product, but use the other 2 did not prescribed. Of these 135 patients, 27 of them participated in the study, a total of 31 lesions that were followed for 90 days. Comparison of the two products (Biogel/GP versus Quitogel), it was observed that in the preparation of doped chitosan membrane is easy storage (room temperature) and hydration with saline, gradually releases the hormones platelet does not favor ...

Les liposomes sont des objets du monde colloïdal, composés d’une membrane comportant une ou plusieurs bicouches de phospholipides qui encapsule un noyau aqueux. Grâce à la méthodologie de l’évaporation en phase inverse, des liposomes nanométriques modifiés par l’incorporation de chitosane ont été fabriqués. Ce polysaccharide confère des propriétés intéressantes au système composite résultant. Des liposomes composites micrométriques ont également été produits, par une modification de la méthodologie d’électroformation de vésicules géantes, à partir d’une émulsion inverse comme précurseur. Les études physico-chimiques et structurales que nous avons réalisées ont permis d’identifier de nombreuses altérations dans le système vésiculaire, comme conséquence de la présence du chitosane, mais aussi sur des différentes conditions de transfert d’énergie et d’homogénéisation structurale. Nous avons caractérisé la variation i) de la taille, ii) du nombre de bicouches, iii) de la distance moyenne entre bicouches, iv) du coefficient de diffusion en suspension, v) de l’interaction avec le milieu aqueux et vi) du volume aqueux encapsulé, des liposomes nanométriques composites en fonction des paramètres de préparation suivants : concentration en polymère, utilisation éventuelle de filtration et d’ultrasons. Les modifications observées ont été interprétées en considérant les caractéristiques d’énergie et d’organisation moléculaire. Nous avons démontré que lors d’une considérable augmentation de température, les importantes variations structurales observées pour les vésicules sans chitosane sont très atténuées dans le cas des vésicules composites. Ainsi, une plus grande stabilité physique a été attribuée aux vésicules composites, comme résultat de la dissipation d’énergie thermique par le polymère incorporé. Les études du potentiel de surface, et du coefficient de diffusion différencié en suspension aqueuse, montrent l’efficacité de l’incorporation du chitosane dans les liposomes. La mesure de l’altération de mobilité du groupe phosphate indique l’existence d’interactions électrostatiques entre le polymère et les phospholipides. Nous avons ainsi prouvé la viabilité de l’incorporation de chitosane dans des vésicules micrométriques au moyen d’une méthode d’électroformation modifiée. Nous avons pu localiser le polymère sur la membrane de ces structures, et nous avons montré leur grande stabilité temporelle. Nous avons enfin déterminé de façon quantitative la densité de surface de polymère sur les membranes de phospholipide dans ces vésicules composites. / Lipossomas são vesículas coloidais onde uma membrana formada por uma ou mais bicamadas fosfolipídicas encapsula um núcleo aquoso. Através do método da evaporação em fase reversa foram produzidos lipossomas nanométricos modificados com a incorporação de quitosana, um polissacarídeo com características vantajosas para o sistema compósito resultante. Lipossomas micrométricos compósitos também foram produzidos através de uma modificação no método da eletroformação de vesículas gigantes a partir de uma emulsão precursora. Os estudos físico-químicos e estruturais desenvolvidos identificaram uma série de alterações no sistema vesicular geradas pela presença da quitosana sob diferentes condições energéticas e de métodos de padronização estrutural. Lipossomas nanométricos compósitos apresentaram tamanhos, número de bicamadas, distâncias de repetição de bicamadas, coeficiente de difusão em suspensão aquosa, interação com o meio aquoso e volume aquoso encapsulado que variaram com a presença e concentração do polímero e com a utilização ou não de filtração e ultrasonicação na sua preparação. As modificações foram avaliadas considerando aspectos energéticos e de organização molecular. Com um significativo aumento de temperatura foram obtidas variações estruturais atenuadas nas vesículas compósitas em comparação com vesículas isentas de quitosana. Desta forma foi idendificada uma estabilidade física maior como resultado da dissipação de energia térmica devido à presença do polímero. O potencial superficial e o diferenciado coeficiente de difusão em suspensão aquosa mostraram a incorporação efetiva da quitosana nas estruturas. As alterações de mobilidade do grupo fosfato indicaram interações eletrostáticas entre o polímero e os fosfolipídios. A modificação do método da eletroformação mostrou a viabilidade de incorporação da quitosana na produção de vesículas micrométricas. A localização do polímero nas vesículas resultantes foi identificada na membrana das estruturas e o mesmo mostrou estabilidade de incorporação. Assim, pôde ser procedida a determinação quantitativa de polímero por unidade de superfície da membrana fosfolipídica das vesículas compósitas que correspondeu a 0,2 mg de quitosana por metro quadrado de área de superfície, considerando os dois lados da membrana fosfolipídica. / Liposomes are colloidal vesicles where a membrane formed by one or more phospholipid bilayers encapsulates an aqueous core. Using the reverse phase evaporation method, modified nanometric liposomes were produced with the incorporation of chitosan, a polysaccharide with profitable characteristics for the resulting composite system. Micrometric composite liposomes were also produced by a modification on the electroformation method used to prepare giant vesicles through the application of a precursor emulsion. Structural and physico-chemical studies identified a series of alterations in the vesicular system generated by the presence of chitosan under different energetic conditions and methods of structure standardization. Nanometric composite liposomes featured sizes, number of bilayers, repeat distances of bilayers, diffusion coefficient in aqueous suspension, interactions with the aqueous media and encapsulated aqueous volume which varied with the presence and concentration of the polymer and with the application or not of filtration and sonication on the preparation method. The modifications were evaluated considering properties of energy and organization at the molecular level. Under a considerable increase of temperature, attenuated structural variations were obtained in the composite vesicles in comparison with the vesicles free of chitosan. In this way, a higher physical stability was identified as a result of thermal energy dissipation due to the presence of the polymer. The superficial potential and the distinguished diffusion coefficient in aqueous suspension showed the effective incorporation of chitosan in the structures. The alteration of the mobility of the phosphate group indicated electrostatic interactions between the polymer and the phospholipids. The modification of the electroformation method showed the practicable of chitosan incorporation in the production of micrometric vesicles. The localization of the polymer in the resulting vesicles was identified on the membrane of the structures, which showed stability of incorporation. Besides, it was possible to determine the quantity of polymer per unit of phospholipidic membrane surface of the composite vesicles corresponding to 0.2 mg of chitosan per square meter of phospholipids, considering the two sides of the membrane.

Nanovesículas lipossômicas constituem promissoras estruturas auto-organizadas hábeis para encapsular e transportar diferentes substâncias, como os fármacos, e foram produzidas neste trabalho pelo método da evaporação em fase reversa. Fosfatidilcolina de alta pureza foi utilizada na produção das estruturas. Paralelamente procedeu-se a purificação de fosfatidilcolina por cromatografia em coluna a partir da lecitina de soja fornecida pela indústria de óleo de soja local. O processo foi monitorado por cromatografia em camada delgada e a caracterização foi feita por RMN do 1H e do 31P. O resultado mostrou que fosfatidilcolina pode ser purificada facilmente pela cromatografia em coluna, mas a sua degradação deve ser evitada por processos eficientes de conservação. Quitosana foi obtida pela desacetilação por hidrólise alcalina da quitina comercial. O grau de desacetilação resultante foi caracterizado por infra-vermelho e a massa molar média, assim como outros parâmetros do polímero em solução como raio de giro e segundo coeficiente virial, foram determinados pela técnica de espalhamento de luz estático. O polímero de caráter catiônico quitosana foi empregado na produção de nanovesículas lipossômicas para revestimento das estruturas, visando o aumento da estabilidade física das mesmas. A preparação de lipossomas pela evaporação em fase reversa constitui um processo em etapas, onde os diferentes estágios levam à formação de três sistemas vesiculares de distintas organizações estruturais: micelas reversas, organogel e lipossomas. As técnicas de viscosimetria, turbidimetria, ultra-violeta visível, espalhamento de luz estático e dinâmico e espalhamento de raios-X a baixo ângulo permitiram ampla caracterização destas estruturas com e sem quitosana. Dados como raio hidrodinâmico e ponto de percolação das micelas reversas, espessura lamelar do organogel, intensidade de espalhamento de luz, raio hidrodinâmico, raio de giro e espessura lamelar dos lipossomas foram obtidos. Além disso, o solvente orgânico éter etílico, clássico para este método de preparação foi substituído pelo acetato de etila sem prejuízo na formação das estruturas e com a vantagem do seu menor impacto ambiental. Lipossomas revestidos externa e internamente com quitosana formando um compósito foram obtidos com sucesso e apresentaram uma estabilidade física em solução aquosa maior do que lipossomas convencionais ou não revestidos.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-07-10T12:06:12Z No. of bitstreams: 1 SUELEM SONALY LIMA OLIVEIRA - DISSERTAÇÃO (PPGCEMat) 2015.pdf: 5946165 bytes, checksum: 1ba8a1f27e9bcd0278dbaaadefa8505f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-10T12:06:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SUELEM SONALY LIMA OLIVEIRA - DISSERTAÇÃO (PPGCEMat) 2015.pdf: 5946165 bytes, checksum: 1ba8a1f27e9bcd0278dbaaadefa8505f (MD5) Previous issue date: 2015-08-19 / Capes / Os estudos voltados para o desenvolvimento de arcabouços compreendem inovações tecnológicas, como a inserção de fármacos para liberação controlada. O objetivo desta pesquisa foi desenvolver arcabouços constituídos por esferas de hidroxiapatita/quitosana, carreadas com fármaco, curcumina ou dexametasona, para estudo em liberação controlada de fármacos. Utilizando para isso, o método de gelificação ionotrópica para obtenção das esferas biocompósitas, e posteriormente o método de agregação de partículas para formação dos arcabouços. A pesquisa foi dividida em três etapas: a Etapa I se deteve ao desenvolvimento de arcabouços formados por esferas de quitosana/hidroxiapatita, foram testadas três diferentes concentrações de hidroxiapatita; nas Etapas II e III ocorreu à inserção de fármacos, na concentração escolhida a partir da Etapa I, e investigação do perfil de liberação, na Etapa II utilizou-se a curcumina e, na Etapa III a dexametasona. Os arcabouços desenvolvidos foram caracterizados por Espectroscopia na Região do Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), Difração de Raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Microscopia Ótica (MO), Porosidade (%), Ensaio de Grau de Intumescimento (%GI), Ensaio de Citotoxicidade, Ensaio de compressão (Etapa I), e em função da presença de fármacos nos arcabouços das Etapas II e III, foram realizados ensaios por meio de Espectrofotômetro (UV- VIS). Na Etapa I foi possível observar a formação de arcabouços com estruturas tridimensionais porosas, com poros interconectados e de tamanhos variados. Os resultados indicam que os arcabouços formados têm seus resultados influenciados pelas diferentes concentrações de hidroxiapatita. Com o aumento da fração cerâmica observa-se a densificação da superfície, e pequeno aumento no diâmetro das esferas, afetando: a porosidade dos arcabouços; o %GI e o comportamento mecânico, semelhante a elastômeros. Além disso, estes arcabouços apresentaram boa viabilidade celular com resultados em torno de 70% para todos os arcabouços, independentemente da concentração de HA. As caracterizações realizadas nos arcabouços contendo fármaco, Etapas II e III, indicam que ocorreu uma possível interação entre os grupos ativos da quitosana e dos fármacos. Nos arcabouços formados nessa etapa não foram observadas diferenças significativas na sua morfologia. A porosidade sofreu interferência em relação à concentração do fármaco de modo que, quanto maior a concentração do fármaco menor a porosidade; além disso, estes apresentaram menor %GI que pode ser atribuído as ligações entre a quitosana e os fármacos. Observou-se diminuição na viabilidade celular tanto para os arcabouços de curcumina quanto para os de dexametasona, isso é proporcional ao aumento da concentração de fármacos, e percebe-se que a dexametasona apresentou-se mais citotóxica que a curcumina, pois ela apresentou maior taxa de liberação quando comparada com a curcumina. A partir dos modelos matemáticos, percebe-se que a liberação é controlada pelo processo de difusão e pelo intumescimento/relaxação da cadeia polimérica para os dois fármacos mesmo que em taxas diferentes. O estudo sugere que os arcabouços desenvolvidos necessitam de reajustes para serem aplicados em regeneração óssea, entretanto, apresentam potencial para sistemas de liberação controlada dos dois tipos de fármacos estudados. / The studies aimed at the development of scaffolds comprehend to technological innovations, with the insertion of drugs for controlled release. The goal of this research was to develop scaffolds consisting of hydroxyapatite/chitosan, loaded with drug, curcumine or dexamethasone, for the study in controlled drug release. For that purpose, it was used the ionotropic gelation method for obtaining the biocomposite spheres, and, subsequently, the particle aggregation method for the formation of the scaffolds. The research was divided into three steps: the Step I consisted in the development of scaffolds formed by chitosan/hydroxyapatite spheres, with three different concentrations of hydroxyapatite tested; on the Steps II and III occurred the insertion of drugs, in the concentration chosen from the Step I, and investigation of the release profile. On the step II was used curcumine, and on the Step III, dexamethasone. The developed scaffolds were characterized by Fourier Transform Infrared Region Spectroscopy (FTIR), X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), Optical Microscopy (OM), Porosity (%), Swelling Degree Assay (%SD), Cytoxycity Assay, Compression Assay (Step I), and, because of the presence of drugs in the scaffolds of the Steps II and II, assays were done by Spectrophotometer (UV-VIS). On the Step I could be observed the formation of scaffolds with porous tridimensional structures, with interconnected pores and with varying sizes. The results indicate that the formed scaffolds have their results influenced by the different concentrations of hydroxyapatite. With the increase of the ceramic fraction, it is observed the densification of the surface, and a small increase in the spheres diameter, affecting: the porosity of the scaffolds; the %SD and the mechanical behavior, similar to elastomers. Furthermore, these scaffolds presented good cell viability with results around 70% for all scaffolds, regardless of the concentration of HA. The characterizations done in the scaffolds containing drug, Steps II and III, indicate that occurred a possible interaction among the amino groups of the chitosan and the drugs. For the scaffolds formed on this step, it were not observed significant differences in their morphology. The porosity suffered interference in relation to the drug concentration, such that, the higher the concentration of the drug, the lower the porosity; moreover, they showed lower %SD, which can be attributed to the hydrophobic nature of the drugs. It was observed a reduction of the cell viability both for curcumine and dexamethasone scaffolds, which is proportional to the increase of the concentration of drugs, and is noted that the dexamethasone was more cytotoxic than the curcumine, since it showed larger release rate when compared to the curcumine. From the mathematical models, it is perceived that the release is controlled by the diffusion process and by the swelling/relaxation of the polymer chain for both drugs, even in different rates. The study suggests that the developed scaffolds need readjustments for application in bone regeneration, however, they exhibit potential for controlled release systems of the two kinds of drug studied.

Made available in DSpace on 2018-07-27T18:26:16Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-27. Added 1 bitstream(s) on 2018-07-27T18:30:36Z : No. of bitstreams: 1 000872993.pdf: 5261122 bytes, checksum: cf38025db65ae819f1a7eb3008731eab (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O câncer de mama é um dos maiores problemas de saúde pública da atualidade. A projeção é de que, entre 2014 e 2015, cerca de 58 mil novos casos com esta doença serão registrados no Brasil. Estes tumores são motivo de preocupação adicional dada sua grande tendência de evoluir para metástase. Nestes casos, a chance destas células se alojarem no tecido ósseo é particularmente considerável. Acredita-se que isso se deve à grande afinidade das células tumorais da mama pela hidroxiapatita, o principal componente inorgânico do osso. Este trabalho teve como objetivo a síntese de um nano-compósito que contém este composto para explorar tal afinidade no tratamento destes tumores. Além da apatita, foram inseridas nanopartículas magnéticas ao nanocompósito, combinando-se assim a possibilidade de aplicá-lo tanto no tratamento (carreamento magnético de fármacos e hipertermia magnética) como no diagnóstico de tumores [geração de contraste em diferentes técnicas de diagnóstico como, imagens por ressonância magnética nuclear (IRMN) e exames com biossuscepometria de corrente alternada (BAC)]. O nano-compósito preparado é formado por nanopartículas magnéticas de ferritas de Mn e Zn, de fórmula geral Mn(1-x)ZnxFe(2-y)O4, revestidas com o polímero quitosana modificada com nanocristais de apatita. Visando a aplicação deste sistema como carreador de fármaco antitumoral para o tratamento do câncer de mama, foi também incorporado o fármaco paclitaxel. O nanocompósito foi caracterizado após cada etapa da síntese com as seguintes técnicas físicas de estado sólido: difratometria de raios X (DRX) e difratometria de nêutrons (DN), ambos com refinamento estrutural pelo Método de Rietveld, microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectrocopia no infravermelho (FTIR), espectroscopia de raios X na borda de absorção (NEXAFS), microscopia de transmissão e varredura com raios X (STXM), espalhamento inelástico de... / Breast cancer is one for the biggest wordwide health problems. In Brazil, 58,000 new cases of such a disease are expected to be diagnosed between 2014 and 2015. These tumors require additional concerns due to their great tendency in generating metastasis. In these cases, there is considerable chance for the cancer cells to migrate to the bone tissue. Such a behavior is most likely due to the affinity between the breast cancer cells and hydroxyapatite, the main inorganic component of bones. This work aimed to synthesize a nanomposite containing this compound in order to explore such affinity in the treatment of these tumors. Additionally to the apatite, magnetic nanoparticles have been incoporated to the nanomposite, aiming to combine possible applications on both cancer treatment (magnetic drug delivery and magnetic hyperthermia approaches) and diagnosis [contrast generation in magnetic resonance imagine (MRI) and alternate current biosusceptormetry (ACB) exams]. The obtained nanocomposite is composed by magnetic nanoparticles of Mn-Zn ferrites, with general formula Mn(1-x)ZnxFe(2-y)O4, coated with the polymer chitosan modified by apatite nanocrystals. Aiminf the application of this system as an anti-tumor drug delivery tool for breast cancer treatment, the drug paclitaxel has also been incoporated to the material. The nanocomposite was characterized after each synthesis with the following solid state physics techniques: X-ray and neutron powder diffraction (XRD and ND) with structure refinement by the Rietveld method, scanning electron microscopy (SEM), infrared spectroscopy (FTIR), near edge X ray absorption spectroscopy (NEXAFS), scanning transmission X ray microscopy (STXM), inelastic neutrons scattering (INS) and magnetic characterization. By means of in vitro tests, the cytotoxicity of the materials in healthy cells (NIH/3T3) as well as their association to breast tumor cells (MCF7) were evaluated. The results show that...

Orientador: Paulo Roberto Bueno / Banca: Antonio Aparecido Pupim Ferreira / Banca: Gustavo Troiano Feliciano / Banca: Maria Palmira Daflon Gremião / Banca: Sergio Paulo Campana Filho / Resumo: Derivados da quitosana (Mw 80-120) foram preparados pela introdução de polietilenoglicol monometil éter (mPEG, Mw 5000 Da) em quitosana previamente cationizada com o objetivo de melhorar a solubilidade e a densidade de cargas da quitosana em meio aquoso, de pH neutro e alcalino, nos quais a quitosana é insolúvel e seus grupos amina encontram-se desprotonados. A quitosana cationizada foi preparada pela reação da quitosana com o cloreto de glicidil trimetilamônio (CGTMA) em meio aquoso, em uma taxa molar de CGTMA para unidades D-glicosamina de 2;1. N-oxil-2,2,6,6-tetrametilpiperidina (TEMPO). Com o objetivo de conjugar o à via ligação amida, os grupos hidroxila terminais do comercial foram oxidados utilizando N-oxil-2,2,6,6-tetrametilpiperidina (TEMPO) na presença de NaBr e NaClO. Copolímeros de enxerto de mPEG-COOH e QC, mPEG-g-QC, foram preparados através da formação de ligações amidas na presença de 1-etil-3-(3-dimetilaminopropil)-carbodiimida (EDC) e N-hidroxisuccinimida (NHS), em diferentes taxas de massa de para (0,85:1, 1,65:1 e 2,5:1). A estrutura da quitosana, mPEG, QC e copolímeros mPEG-g-QC, assim como as modificações químicas realizadas na molécula de quitosana e QC de foram confirmadas por espectroscopia no infravermelho (FTIR) e de ressonância magnética nuclear (1H RMN). A partir dos espectros de 1H RMN também foi possível determinar o grau de desacetilação da quitosana (GD=87%), o grau de cationização da QC (GC=37%) e o grau de substituição (GS) de mPEG-COOH nos copolímeros mPEG-g-QC 0,85:1 (GS=2,8%), mPEG-g-QC 1,65:1 (GS=5,6%) e mPEG-g-QC (2,8%), 2,5:1 (GS=8,3%). O potencial zeta da QC e dos copolímeros mPEG-g-QC mantiveram-se altos e positivos, com valores entre +30 e +65 mV, em todo o intervalo de pH estudado (2,5-10), enquanto a quitosana apresentou um potencial zeta alto e positivo (+40 a +50 mV) até pH 6, a partir do qual teve uma acentuada queda alcançando 0 mV em pH 10... / Abstract: Derivatives of chitosan (Mw 80-120) were prepared by grafting polyethylene glycol monomethyl ether (mPEG, MW 5000 Da) in previously cationized chitosan to improve the solubility and charge density of chitosan in aqueous solution of neutral and alkaline pH, in which chitosan is insoluble and their amino groups are deprotonated. The cationized chitosan (CC) was prepared by reaction of chitosan with glycidyl trimethylammonium chloride (GTMAC) in aqueous medium using a molar ratio of GTMAC and D-glucosamine units of 1:2. To react mPEG with QC via amide bond, the hydroxyl groups of the commercial mPEG were oxidized using N-oxyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidine (TEMPO), NaBr and NaClO. The graft copolymers of mPEG-COOH and CC (mPEG-g-CC) were prepared by forming amide bonds using of 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide (EDC) and N -hydroxysuccinimide (NHS), in different rates of mass of QC to mPEG (0,85: 1, 1,65: 1 and 2,5: 1). The structure of chitosan, mPEG-COOH, CC and copolymers mPEG-g-QC, as well as theirs chemical modifications were confirmed by infrared spectroscopy (FTIR) and nuclear magnetic resonance (1H NMR). From the 1H NMR spectra was also determined the degree of deacetylation of chitosan (DD= 87%), the degree of cationization of CC (DC= 37%) and the degree of substitution (DS) of mPEG-COOH on copolymers mPEG-g-CC 0,85:1 (DS= 2,8%), mPEG-g-CC 1,65:1 (DS= 5,6%), and mPEG-g-CC 2,5:1 (DS= 8,3%). The zeta potential of CC and copolymers mPEG-g-CC remained high and positive with value between +30 and +65 mV, through the pH range studied (2,5-10), while chitosan showed a high and positive zeta potential (+40 to +50 mV) until pH 6, from which decreased sharply and reached 0 mV at pH 10... / Doutor