Novos materiais obtidos a partir de polímeros biodegradáveis são uma alternativa para a redução do impacto ambiental causado pelo uso excessivo de polímeros derivados do petróleo. Atualmente, vários estudos têm sido realizados na busca de matéria-prima para o desenvolvimento de filmes biodegradáveis, com boa viabilidade técnica e econômica. Dentre estas matérias-primas, destacam-se as que são provenientes de fontes renováveis, de baixo custo e que tenham grande importância econômica e ambiental, como, por exemplo, o amido, as argilas, e a quitosana. Nos filmes que preparamos, adicionamos como plastificante a glicerina, um subproduto do biodiesel, e que contribui para maior estabilidade térmica dos filmes, em conjunto com o amido. O propósito deste trabalho foi o preparo de um biopolímero a base de quitosana e argila com propriedades de nanocompósitos, pois estes materiais costumam exibir propriedades físico-químicas diferenciadas em relação a outros materiais, devido à redução no seu tamanho. Sendo assim, através do estudo e comparação de duas argilas esmectíticas sódicas naturais, Bentogel e Corral, pôde-se observar o comportamento dos filmes formados em presença de amido e glicerina. Os filmes obtidos, através do método de dispersão em solução do polímero, foram caracterizados através das técnicas de DRX, MEV, IV, TG e DSC. Os resultados obtidos mostraram a formação de filmes nanocompósitos esfoliados de boa estabilidade térmica. / New materials made from biodegradable polymers are an alternative to reducing the environmental impact caused by excessive use of polymers derived from petroleum. Currently, several studies have been conducted in search of raw material for the development of biodegradable films, with good technical and economic feasibility. Among these materials, we highlight those that are from renewable resources, low cost and have great economic and environmental importance, such as, starch, clays, and chitosan. In preparing films, we added glycerol as a plasticizer, a byproduct of biodiesel, and contributes to better thermal stability of the films, together with starch. The purpose of this study was the preparation of a biopolymer based on chitosan and clay nanocomposites properties, because these materials tend to display different physico-chemical properties compared to other materials because of the reduction in size. Thus, through the study and comparison of two natural sodium smectite clays, Bentogel and Corral, it was observing the behavior of films formed in the presence of starch and glycerol. The films obtained by the method of dispersion in the polymer solution, were characterized by techniques of XRD, SEM, FTIR, TG and DSC. The results obtained showed the formation of exfoliated nanocomposites films and good thermal stability.

O pedúnculo de caju é um pseudofruto carnoso, suculento, de ótimo aroma, apresenta altos teores de ácido ascórbico e compostos fenólicos. Apesar da condição nutricional, a vida útil e a comercialização in natura do pedúnculo é limitada principalmente devido a sua alta perecibilidade e susceptibilidade ao ataque de microrganismos patogênicos. O objetivo do trabalho foi estudar métodos de conservação pós-colheita de pedúnculos de caju, entre eles: radiação gama, quitosana e atmosfera modificada passiva, de forma primeiramente individual para avaliar o efeito na conservação dos principais atributos físico-químicos, nutricionais e nos aspectos fisiológicos e depois em combinação para verificar efeitos sobre a vida útil, na atividade antioxidante e no perfil de compostos voláteis. No experimento de irradiação a dose de 2,0 kGy reduziu drasticamente a incidência de podridão mas ocasionou alta perdas de firmeza, ácido ascórbico, fenólicos e de pigmentos. A dose de 0,5 kGy proporcionou a melhor qualidade dos pedúnculos, pois além de reduzir podridões, reduziu perda de massa, manteve valores adequados de firmeza e, diferente da maior dose, não interferiu na pigmentação da epiderme, além de manter altos os níveis de compostos fenólicos e reduzir a adstringência. Com relação ao uso de quitosana, as concentrações de 1 e 2% foram eficientes na conservação dos atributos de qualidade de pedúnculos de caju, sendo que a concentração de 2% foi mais eficiente na redução de podridões, além de reduzir a adstringência do pedúnculo. O uso da atmosfera modificada, por meio do filme de PEBD, que proporcinou atmosfera de 11% de O2 e 8% de CO2, foi a mais eficiente na conservação dos atributos da qualidade visual e nutricional de pedúnculos de caju até o 20º dia após a colheita. Mudanças mais dráticas da atmosfera, como observadas em PP e BOPP não causaram anaerobiose, porém, a maior barreira aos gases e ao vapor de água, levou a perda de alguns atributos de qualidade. Os tratamentos de combinação de irradiação+quitosana e irradiação+atmosfera modificada foram eficientes na conservação dos pedúnculos de caju por estender a vida útil até o 25º dia após a colheita, reduzindo a incidência de podridão e perda de massa e mantendo adequada a firmeza da polpa, fato não alcançado com os tratamentos individuais. Além disso, a combinação irradiação + quitosana manteve também altos níveis de atividade antioxidante e perfil de voláteis característico de um pedúnculo agradável, sendo desta forma a combinação mais indicada. A irradiação e a quitosana quando utilizadas como tratamentos individuais também preservam a qualidade volátil, porém até o 20º dia após a colheita. / Cashew apple is a fleshy, juicy pseudofruit of great aroma, presents high levels of ascorbic acid and phenolic compounds. Despite the nutritional condition, the shelf life and in natura commercialization of the peduncle is limited mainly due to its high perishability and susceptibility to the attack of pathogenic microorganisms. The objective of this research was to study post-harvest methods of cashew peduncles among them: gamma radiation, chitosan and passive modified atmosphere, in a first individual way to evaluate the effect on the conservation of the main physical-chemical, nutritional and physiological aspects and then in combination to check effects on shelf life, antioxidant activity and the volatile compound profile. In the irradiation experiment the dose of 2.0 kGy drastically reduced the incidence of rot but caused high losses of firmness, ascorbic acid, phenolics and pigments. The dose of 0.5 kGy provided the best quality of the peduncles, because besides reducing rot, reduced mass loss, maintained adequate values of firmness and, unlike the higher dose, did not interfere in the pigmentation of the epidermis, besides maintaining high levels of phenolic compounds and reduce astringency. Regarding the use of chitosan, the concentrations of 1 and 2% were efficient in the conservation of the attributes of cashew peduncles, being that the concentration of 2% was more efficient in the reduction of rot, besides reducing the astringency of the peduncle. The use of the modified atmosphere through the LDPE film, which provided an atmosphere of 11% O2 and 8% CO2, was the most efficient in preserving the visual and nutritional quality attributes of cashew peduncles until the 20th day after harvest. More dramatic changes of the atmosphere, as observed in PP and BOPP did not cause anaerobiosis, however, the greater barrier to gases and water vapor, led to the loss of some quality attributes. The treatments of irradiation+chitosan and irradiation+modified atmosphere treatments were efficient in the conservation of the cashew peduncles by extending the shelf life until the 25th day after harvesting, reducing the incidence of rot and loss of mass and maintaining the firmness of the pulp. A fact not reached with individual treatments. In addition, the combination of irradiation+chitosan also maintained high levels of antioxidant activity and volatile profile characteristic of a pleasant peduncle, thus being the most indicated combination. Irradiation and chitosan when used as individual treatments also preserve the volatile quality, but until the 20th day after harvest.

Nesta tese, foram produzidas e estudadas membranas de gelatina e quitosana com nanopartículas de prata, visando obter sinergia em suas propriedades para aplicações em engenharia de tecidos. Os materiais foram escolhidos por suas propriedades e aplicações similares. A gelatina é um polipeptídio biocompatível e biodegradável, obtido do colágeno de animais. A quitosana, um polímero encontrado na parede celular de alguns organismos do reino fungi, pode ser obtida da desacetilação da quitina. É biocompatível, biodegradável, e pode ter efeito antimicrobiano. Nanopartículas de prata também têm efeito antimicrobiano. As membranas foram preparadas por método de casting, e as nanopartículas de prata (AgNPs) foram sintetizadas com o método de Turkevich adaptado (TK-AgNPs) e outro similar com adição de ácido tânico (AT-AgNPs). Membranas com diferentes composições foram fabricadas: de gelatina apenas, de quitosana, e blendas de gelatina com quitosana (GQ), com adição de diferentes concentrações de AT-AgNPs ou TK-AgNPs, reticuladas com glutaraldeído (Gta) ou não. O objetivo era identificar uma composição com boa capacidade antimicrobiana e baixa toxicidade para células humanas. As membranas eram visualmente homogêneas, e a incorporação de nanopartículas foi comprovada por difração de raios X e espectroscopia no infravermelho. As AT-AgNPs eram menores e mais monodispersas do que as TK-AgNPs. As membranas contendo apenas quitosana e gelatina não apresentaram atividade antimicrobiana. As que continham AgNPs foram tóxicas para a bactéria Gram- positiva Staphylococcus aureus segundo testes de halo de inibição, com toxicidade dependente da concentração de AgNPs. As mais eficazes foram as membranas quitosana/TK- AgNPs/Gta, GQ 0,05% AT-AgNPs e GQ 0,1% AT-AgNPs. Nenhuma das membranas apresentou toxicidade contra células de fibroblastos humano. Tais resultados confirmam a possibilidade de aplicação dos materiais estudados como curativos para regeneração tecidual. / In this thesis, gelatin and chitosan membranes with silver nanoparticles were produced and studied, aiming at obtaining synergy in their properties for tissue engineering applications. The materials were chosen for their similar properties and applications. Gelatin is a biocompatible and biodegradable polypeptide derived from animal collagen. Chitosan, a polymer found in the cell wall of some fungi, can be obtained from the deacetylation of chitin. It is biocompatible, biodegradable, and may have antimicrobial effect. Silver nanoparticles also have antimicrobial effect. The membranes were prepared using the casting method, and the silver nanoparticles (AgNPs) were synthesized with an adapted Turkevich method (TK- AgNPs) and a similar one with addition of tannic acid (AT-AgNPs). Membranes with different compositions were made: gelatin only, chitosan, and blends of gelatin and chitosan (GQ), with the addition of different concentrations of AT-AgNPs or TK-AgNPs, crosslinked with glutaraldehyde (Gta) or not. The objective was to identify a composition with good antimicrobial capacity and low toxicity to human cells. The membranes were visually homogeneous, and the incorporation of nanoparticles was confirmed by X-ray diffraction and infrared spectroscopy. The AT-AgNPs were smaller and more monodisperse than the TK- AgNPs. Membranes containing only chitosan and gelatin had no antimicrobial activity. Those containing AgNPs were toxic to the Gram-positive Staphylococcus aureus bacterium according to halo tests, with AgNP concentration-dependent toxicity. The most effective were the chitosan/TK-AgNPs/Gta membranes, 0.05% GQ AT-AgNPs and 0.1% GQ AT-AgNPs. None of the membranes showed toxicity against human fibroblast cells. These results confirm the possibility of application of the membranes as curatives for tissue regeneration.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-04-17T12:59:30Z No. of bitstreams: 1 RAFAELLA LIMA DE MENEZES - DISSERTAÇÃO PPG-CEMat 2014..pdf: 7131098 bytes, checksum: 662a27be023a1d5cf9b17d3f230efb5c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-17T12:59:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RAFAELLA LIMA DE MENEZES - DISSERTAÇÃO PPG-CEMat 2014..pdf: 7131098 bytes, checksum: 662a27be023a1d5cf9b17d3f230efb5c (MD5) Previous issue date: 2014-08-28 / A quitina é o segundo polissacarídeo natural mais abundante depois da celulose. É biodegradável, não tóxico e encontrado em ambiente marinho como microfibrilas cristalinas ordenadas formando componentes no exoesqueleto de artrópodes e nas paredes celulares de alguns fungos e bactérias. Propriedades como a biocompatibilidade, biodegradabilidade e baixa toxicidade exibida pelas fibras de quitina combinadas com propriedades mecânicas adequadas torna estas, candidatas para aplicações como material de sutura. Este trabalho tem como objetivo a obtenção e caracterização físico-química e estrutural, de fibras de quitina para aplicação como fios de sutura, extraída a partir de exoesqueletos de camarões (espécie: de Litopenaeus vannamei). Esta pesquisa foi dividida em duas metodologias para um melhor entendimento, sendo, portanto composto do processo de extração da quitina seguido pelo processo de obtenção das fibras. As concentrações de quitina utilizadas na formação das fibras foram de 0,5%, 0, 85%, 1%. Dissolvidas no solvente DMAc/LiCl2 (5%) e coaguladas em etanol (30%), acetona (70%), água destilada (100%), CaCl2 (2%). O pó de quitina obtido na primeira etapa desta pesquisa foi caracterizado através das técnicas de difração de raios-X (XRD) e espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Através do DRX foi possível identificar o tipo de quitina obtida como a alfa quitina, isto confirma a estrutura da quitina presente na casca de camarão, o FTIR revelou a ausência de proteína, confirmando que a quitina obtida pode ser utilizada como um biomaterial. As fibras obtidas na segunda etapa desta pesquisa foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura SEM/EDS, o qual revelou a influência dos banhos de coagulação no diâmetro das fibras, o aumento do pH no banho de coagulação levou a uma neutralização mais rápida das fibras que quitina, ocorrendo um fenômeno conhecido como shrink nas fibras. Testes de intumescimento revelaram a influência dos banhos de coagulação utilizados, as fibras coaguladas com solventes orgânicos, possuíram um menor grau de intumescimento, quando comparadas com as fibras coaguladas em solventes aquosos. Para os ensaios mecânicos de tração têm-se que as fibras na concentração de 0,5% de quitina devido a uma melhor homogeneidade da solução, possuíam propriedades mecânicas mais adequadas quando comparadas com as outras fibras produzidas. Os resultados de viabilidade celular das fibras apresentaram percentagem superior a 90%, evidenciado a ausência do solvente nas fibras produzidas. Através dos ensaios de biodegradação é possível observar uma perda de massa nas fibras somente a partir do quinto dia. Os resultados obtidos demonstram que o objetivo da pesquisa foi alcançado, de produzir fibras de quitina a partir da casca do camarão, além de indicarem a possível aplicação deste material como um fio de sutura. / Chitin is the second most abundant natural polysaccharide after cellulose It is biodegradable, non-toxic and found in the marine environment as ordered crystalline microfibrils forming components in the arthropods exoskeleton and the cell walls of fungi and bacteria. Properties like biocompatibility, biodegradability, low toxicity exhibited by chitin fibers combined with adequate mechanical properties make them candidates for applications such as suture material. This work aims, obtaining and characterize through a physicochemical and structural characterization of chitin fibers for their use as sutures, extracted from the shrimp exoskeletons (species: Litopenaeus vannamei). This research was divided into two methodologies for a better understanding, is composed by the chitin extraction process followed by the fiber process obtention. The chitin concentration used in the fibers formation were 0.5% 0 85% 1%. Dissolved in DMAc / LiCl2 (5%) solvent and coagulated in ethanol (30%), acetone (70%), distilled water (100%), CaCl2 (2%). The chitin powder obtained in the first step of this study was characterized using the X-ray diffraction (XRD) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) techniques. By XRD it was possible to identify the chitin obtained as alpha chitin, this confirms the chitin structure present in the shrimp shell, the FTIR revealed the absence of protein, confirming that the chitin obtained can be used as a biomaterial. The fibers obtained in the second step of this study were characterized by SEM / EDS, which revealed the influence of coagulation baths in the fiber diameter, the increased pH in the coagulation bath led to a more rapid neutralization of the chitin fibers, a phenomenon known as shrink. Swelling tests revealed the influence of the coagulation baths, the fibers coagulated with organic solvent, owned a lower swelling degree compared to the fibers coagulated in aqueous solvents. For the tensile test the fibers with a chitin concentration of 0.5% due to a better solution homogeneity had more adequate mechanical properties, compared to the other fibers produced. The results for cell viability showed a percentage of 90%, evidencing the solvent absence in the fiber produced. Through biodegradation tests is possible to observe a mass loss in the fibers only from the fifth day. The results demonstrated that the objective was achieved, to produce chitin fibers from the shell of shrimps, and indicate a possible application of this material as a suture wire.

Neste trabalho foi estudada a formação de membranas para obtenção de compostos dermo-epidérmicos. A porção dérmica foi desenvolvida utilizando-se mistura de polímeros sintéticos, o poli(álcool vinílico) - PVAl ou poli(vinilpirrolidona) – PVP, com polímero natural, a quitosana. As membranas foram reticuladas pela radiação g ou glutaraldeído. A porção epidérmica destas membranas foi formada por queratinócitos cultivados in vitro, os quais foram semeados sobre as membranas correspondentes e verificada sua interação. As membranas que melhor interagiram com os queratinócitos foram aquelas preparadas com quitosana pela reticulação com glutaraldeído, porém não satisfazendo as características mecânicas de manipulação. As membranas que possuíam as melhores características mecânicas, porém com moderada interação com os queratinócitos, foram as compostas de PVAl, liofilizada e intumescida com quitosana. Os componentes foram caracterizados isoladamente, bem como as membranas formadas pelos mesmos. O PVAl foi caracterizado quanto a sua dose gel e a quitosana quanto à determinação das constantes de Mark-Houwink, grau de acetilação e dissolução em diferentes valores de pH. As membranas foram caracterizadas quanto a sua cinética de intumescimento com água. Na membrana de PVAl com quitosana incorporada foi avaliada sua degradação in vitro, determinada sua cinética de intumescimento com a quitosana e estimado o tamanho do poro. As membranas de quitosana reticuladas com glutaraldeído foram caracterizadas quanto à cinética de intumescimento e verificado o possível desprendimento de glutaraldeído. As duas membranas caracterizadas isoladamente foram unidas para formação de uma única membrana, como a parte dérmica do composto, onde a membrana de PVAl incorporada com quitosana foi recoberta com a membrana de quitosana reticulada com glutaraldeído. Quitosanas de outras procedências foram avaliadas na interação com os queratinócitos. / Membrane formations were studied to obtain dermal-epidermal compounds. The dermal portion was developed using synthetic polymers mixture, poly(vinyl alcohol)-PVAl or poly(vinylpyrrolidone)-PVP, with natural polymers, and chitosan. The membranes were crosslinked by gamma irradiation or glutaraldehyde. The epidermal portion of these membranes was formed by keratinocytes cultured in vitro, seeded on these membranes to verify their interaction. The membranes that interacted better with keratinocytes were those prepared with chitosan by glutraldehyde crosslinking, although not satisfying handling mechanical characteristics. The best mechanical characteristic was observed at PVAl membranes frezed dried and chitosan incorporated, but with moderate keratinocytes interaction. The components were characterized separately as well as the membranes formed by both. The PVAl was characterized as to its gel dose and to chitosan were determined Mark-Houwink equation, deacetilation degree and solubility under changes of pH. The membranes were characterized as to their swelling kinetic degree in water. In the membrane of PVAl with chitosan incorporated was evaluated its degradation in vitro, swelling kinetic degree with chitosan solution and the pore size. The chitosan membranes crosslinked by glutaraldehyde were characterized as to their swelling kinetic degree and verified the possibility of deatached glutaraldehyde. Membranes characterized separetelly were joined to perform the ideal dermal component, where the PVAl with chitosan incorporated membrane was covered by chitosan crosslinked by glutaraldehyde membrane. Chitosan from other sources were evaluated in the interaction with keratinocytes.

Submitted by Fernanda Isadora Boni null (boni.fernanda@gmail.com) on 2017-12-10T12:41:17Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao FERNANDA_BONI_FINAL-Repositorio.pdf: 2349970 bytes, checksum: 94103feab0447379967a227a0fcd3977 (MD5) / Submitted by Fernanda Isadora Boni null (boni.fernanda@gmail.com) on 2017-12-11T18:47:10Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao FERNANDA_BONI_FINAL-Repositorio.pdf: 2349970 bytes, checksum: 94103feab0447379967a227a0fcd3977 (MD5) / Submitted by Fernanda Isadora Boni null (boni.fernanda@gmail.com) on 2017-12-14T11:25:03Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao FERNANDA_BONI_FINAL-Repositorio.pdf: 2349970 bytes, checksum: 94103feab0447379967a227a0fcd3977 (MD5) / Submitted by Fernanda Isadora Boni null (boni.fernanda@gmail.com) on 2017-12-14T13:50:32Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao FERNANDA_BONI_FINAL-Repositorio.pdf: 2349970 bytes, checksum: 94103feab0447379967a227a0fcd3977 (MD5) / Submitted by Fernanda Isadora Boni null (boni.fernanda@gmail.com) on 2017-12-21T12:31:27Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao FERNANDA_BONI_FINAL-Repositorio.pdf: 2349970 bytes, checksum: 94103feab0447379967a227a0fcd3977 (MD5) / Approved for entry into archive by Vivian Rosa Storti null (vstorti@reitoria.unesp.br) on 2018-01-05T13:00:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 boni_fi_me_arafcf.pdf: 2349970 bytes, checksum: 94103feab0447379967a227a0fcd3977 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-05T13:00:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 boni_fi_me_arafcf.pdf: 2349970 bytes, checksum: 94103feab0447379967a227a0fcd3977 (MD5) Previous issue date: 2017-09-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A nanotecnologia farmacêutica é uma relevante ferramenta tecnológica para o desenvolvimento de novos sistemas para a veiculação de fármacos, pois devido às suas dimensões reduzidas são capazes de circular por capilares que irrigam os tecidos, escapar da fagocitose por células do sistema imunológico e permear passivamente células e epitélios. Além disso, esses sistemas possibilitam a encapsulação de fármacos de baixa estabilidade, protegendo-os contra degradação prematura e/ou permitindo a modulação de suas propriedades físico-químicas, bem como a interação biológica na biointerface. O metotrexato (MTX) é um dos fármacos mais utilizados no tratamento de tumores sólidos e doenças inflamatórias intestinais, no entanto, por ser altamente citotóxico e não seletivo promove diversos efeitos colaterais. Sua eficácia terapêutica é comprometida devido à resistência adquirida pelas células tumorais e por sua baixa permeabilidade intestinal, principalmente por meio do mecanismo de efluxo da forma livre. Nesse trabalho, nanopartículas poliméricas (NPs) orais compostas por quitosana (QS), ácido hialurônico (AH) e ftalato de hidroxipropilmetilcelulose (HP), polímeros que possuem propriedades como solubilidade pH dependente, mucoadesividade e de funcionalização, foram desenvolvidas como plataforma tecnológica para a vetorização do MTX para o cólon, visando o tratamento local de patologias intestinais. As análises de peso molecular e coeficiente viral demostraram a adequação dos polímeros e solventes para a obtenção das nanoestruturas pelo método de complexação polieletrolítica. A avaliação da influência do pH no potencial zeta dos polímeros permitiu a seleção do valor ótimo (pH 5,5) para obtenção das nanoestruturas. O diâmetro médio das NPs sem fármaco, contendo ou não HP variou de 451,73-574,95 nm e a incorporação do MTX reduziu significativamente esses valores para a faixa de 216,83-345,03 nm (p<0,05). A adição do HP, bem como do MTX promoveu a redução do potencial zeta das NPs (p<0,05). O índice de polidispersão das NPs contendo ou não MTX variou de 0,21-0,39 a 0,26-0,33, respectivamente, indicando a homogeneidade de tamanho. A forma esférica das partículas foi também foi demonstrada. Os espectros de absorção na região IV indicaram a formação dos complexos polieletrolíticos e as análises de DRX a formação de estruturas cristalinas. A eficiência de incorporação do MTX variou de 20,06% a 36,18%, sendo as NHP0,5-1 e NHP0,2-5 as que apresentaram as maiores porcentagens (32,21% e 36,18%, respectivamente). Embora o MTX tenha promovido a redução dos valores de mucoadesão (p<0,05), a elevada mucoadesividade (71,22% a 91,53%) de todas as NPs foi evidenciada. De acordo com as isotermas de adsorção, os dados de interação com a mucina apresentaram correlação com o modelo de Freundlich, que indica a adsorção reversível em multicamadas. Em pH 6,8, a interação da mucina com as NPs promoveu a redução do potencial zeta, o que pode estar relacionado a maior capacidade de adsorção nesse valor de pH. A incorporação do MTX nas NPs permitiu a redução da liberação em meio ácido em até 40%, em relação ao fármaco livre, enquanto a adição de HP à matriz das NPs reduziu a liberação em até 10%, neste pH. O mecanismo de liberação do fármaco foi avaliado por diferentes modelos matemáticos. A viabilidade nas linhagens Caco-2 e HT29-MTX para os polímeros e NPs (0,01 - 1 μg.mL-1) foi demonstrada. Para as NPs contendo MTX, nas concentrações de 10 μg.mL-1 e 100 μg.mL- 1, a viabilidade na linhagem Caco-2 após 24 h de incubação foi de aproximadamente 50%. Nos estudos de permeabilidade in vitro, as NPs sem adição de HP permearam aproximadamente 3 vezes mais as monocamadas de Caco-2 e de co-cultura tripla de células, em comparação às amostras contendo HP e ao fármaco livre. A maior associação celular para o fármaco incorporado às NPs, em comparação ao MTX livre, demonstrou a capacidade do sistema em modular a interação biológica. / The pharmaceutical nanotechnology is a relevant technological tool for the development of new drug delivery systems, because of their small size they are able to circulate through capillaries that irrigate tissues, escape from phagocytosis by the immune system cells and passively permeate cells and epithelia. In addition, these systems enable the encapsulation of low stability drugs, protecting them against premature degradation and/or allowing the modulation of their physico-chemical properties, as well as the biological interaction in the biointerface. Methotrexate (MTX) is one of the most used drug in the treatment of solid tumors and inflammatory bowel diseases, however, because MTX highly cytotoxic and nonselectivity promotes several side effects. Its therapeutic efficacy is compromised due to the resistance acquired by tumor cells and it low intestinal permeability, mainly through the efflux mechanism of the free form. In this work, oral nanoparticles composed of chitosan (CS), hyaluronic acid (HA) and hydroxypropylmethylcellulose (HP) phthalate, polymers that have properties such as pH-dependent solubility, mucoadhesiveness and functionalization have been developed as a technological platform for the target of MTX to the colon, aiming the treatment of local pathologies. Molecular weight and second viral coefficient analyzes demonstrated the suitability of polymers and solvents to obtain nanostructures by the polyelectrolyte complexation method. The evaluation of the pH influence on the zeta potential of the polymers allowed to the selection of the optimum value (pH 5.5) to obtain the nanostructures. The mean diameter of the MTX free nanoparticles, containing or not HP ranged from 451.73-574.95 nm and the incorporation of MTX significantly reduced these values for the range of 216.83-345.03 nm (p <0.05). The addition of HP as well as MTX promoted reduction of zeta potential of nanoparticles (p <0.05). The polydispersity index of the nanoparticles containing or not MTX ranged from 0.21-0.39 to 0.26-0.33, respectively, indicating homogeneity of size. The spherical shape of the particles has been demonstrated. The absorption spectra in the IV region indicated the formation of the polyelectrolyte complexes and the DRX analyzes, the formation of crystalline structures. The efficiency of drug incorporation ranged from 20.06% to 36.18%, with the NHP0.5-1 and NHP0.2-5 samples having the highest percentages (32.21% and 36.18%, respectively). Although MTX promoted the reduction of mucoadhesion values (p<0.05), the high mucoadhesiveness (71.22% to 91.53%) of all nanoparticles was evidenced. According to the adsorption isotherms, the interaction data with the mucin presented a correlation with the Freundlich model, which indicates the reversible adsorption in multilayers. At pH 6.8, the interaction of mucin with the nanoparticles promoted the reduction of the zeta potential, which may be related to the higher adsorption capacity at this pH value. The incorporation of MTX in the nanoparticles allowed to the reduction of MTX release in acidic media by up to 40% in relation to the free drug and the addition of HP to the nanoparticle matrix reduced the release by up to 10% at pH 1.2. The mechanism of drug release was evaluated by different mathematical models. The viability of Caco-2 and HT29-MTX lines for polymers and NPs (0.01-1 μg.mL-1) was demonstrated. For nanoparticles containing MTX, at concentrations of 10 μg.mL-1 and 100 μg.mL-1 , the viability of Caco-2 after 24 h incubation was approximately 50%. In the in vitro permeability studies, samples without HP permeated approximately 3- fold more monolayers of Caco-2 and triple co-culture compared to samples containing HP and the free drug. The higher cellular association for the drug incorporated into the nanoparticles, compared to free MTX, demonstrated the ability of the system to modulate the biological interaction / FAPESP: 2015/21176-5 / FAPESP BEPE: 2016/20360-0

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-11-22T21:08:35Z No. of bitstreams: 1 SuzanaAraujoBarbosa_TESE.pdf: 16716381 bytes, checksum: 89faa5fab90c18454c05e07a0fe96e3e (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-11-24T21:58:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 SuzanaAraujoBarbosa_TESE.pdf: 16716381 bytes, checksum: 89faa5fab90c18454c05e07a0fe96e3e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-24T21:58:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SuzanaAraujoBarbosa_TESE.pdf: 16716381 bytes, checksum: 89faa5fab90c18454c05e07a0fe96e3e (MD5) Previous issue date: 2017-08-28 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq) / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Neste trabalho apresenta-se um estudo, de cunho experimental, de nanopart?culas cristalinas n?o agregadas e monodispersas de tr?s sistemas a base de Ni e/ou Cu, produzidas a partir do m?todo sol-gel e com o aux?lio do pol?mero quitosana. O primeiro sistema ? um nanocomp?sito com di?metro m?dio de 9-27 nm. As amostras cont?m principalmente a fase de Ni e as fases ? e ? do hidreto de n?quel (NiH). A fase ?-NiH apresentou uma contribui??o magn?tica significativa para T<50 K, e os hidretos mostraram-se quimicamente est?veis ao longo de v?rios meses. O segundo sistema tem fase ?nica e referente ao semicondutor i?nico Cu(I)Cl com part?culas esf?ricas de di?metro m?dio de 9 nm. O terceiro sistema consiste na solu??o s?lida de ?tomos de Ni e Cu, e suas amostras cont?m v?rias fases de ligas de NixCu(1-x) para 0,50<x<0,92, com di?metros m?dios na faixa de 11-90 nm. Os resultados de microscopia eletr?nica de transmiss?o sugerem que as fases ricas em Cu est?o dispostas nos contornos das part?culas, enquanto os centros das mesmas parecem ser ricos em Ni. Nas medidas magn?ticas para 300<T<800 K percebeu-se mudan?as na magnetiza??o relacionadas com as transi??es magn?ticas das ligas com 75<x<92. Para temperaturas abaixo da transi??o de Curie (Tc) da liga Ni92Cu8 foi verificado um aumento do sinal magn?tico devido ? fase de Hopkinson. J? para T>Tc foi observada a forma??o da fase de Griffiths, a qual ? devida a clusters de Ni que se encontram dispersos num ambiente rico em Cu. Os par?metros cr?ticos obtidos para esta fase est?o de acordo com a literatura. As an?lises das curvas de histerese revelam uma constante de anisotropia magnetocristalina efetiva (Keff) maior que a constante K1 do Ni puro e esse resultado foi atribu?do a contribui??es de anisotropia de superf?cie. A fase de Griffiths e o valor aumentado de Keff devem ter sua origem nas fases ricas em Cu, na periferia das nanopart?culas. Experimentos de aquecimento das amostras em presen?a de campo magn?tico AC mostraram taxas de absor??o espec?ficas com valores crescentes de acordo com o teor de Ni. A m?xima varia??o de temperatura ocorreu em 200 s, indicando que tais ligas podem ser usadas em hipertermia magn?tica para o tratamento de c?nceres.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:06:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RaimundoNMS.pdf: 436165 bytes, checksum: 1ef32081d941d323bf771b6bcb23e258 (MD5) Previous issue date: 2008-08-23 / This study proposes to do a study on the mathematical modeling of permeation of films based on chitosan. To conduct the study were obtained membranes with various compositions: a virtually pure membrane-based chitosan; one of chitosan associated with poly (ethylene oxide (PEO). The membranes of pure chitosan were treated with plasma in atmospheres of oxygen, argon and methane. The various types of films were characterized as to its permeation regarding sufamerazina sodium. In the process of mathematical modeling were compared the standard method of obtaining the coefficient of permeation recital straight down the slope of the plot obtained by extinction / time with a the integration process of numerical permeability rate will be calculated from the spectroscopy UV / O presente trabalho prop?e fazer um estudo sobre a modelagem matem?tica da permea??o de pel?culas ? base de quitosana. Para realizar o estudo foram obtidas membranas com duas composi??es: Uma membrana pura praticamente ? base de quitosana e uma de quitosana associada com poli(?xido de etileno(PEO) .No trabalho foram usados tamb?m resultados obitidos em ensaios de permea??o com membranas de quitosana pura tratadas com plasma em atmosferas de oxig?nio; arg?nio e metano Os diversos tipos de pel?culas foram caracterizados quanto ? sua permea??o em rela??o ? sufamerazina de s?dio. No processo de modelagem matem?tica foram comparado o m?todo padr?o de obten??o do coeficiente de permea??o considerando a inclina??o da reta regressiva obtida pela plotagem absorb?ncia/tempo com um processo de integra??o num?rica A taxa de permeabilidade ser? calculada a partir da espectroscopia do UV usando como substancia alvo a sulfamerazina de s?dio

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:06:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MarinaOCM.pdf: 1314082 bytes, checksum: d274baae2a0c41a00f40857ec722c88a (MD5) Previous issue date: 2009-04-30 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Chitosan membranes have been modified by plasma, utilizing the following gases: nitrogen (N2), methane (CH4), argon (Ar), oxygen (O2) and hydrogen. The modified membranes by plasma were compared to the unmodified ones. The membranes were characterized by absorption assay, contact angle, atomic force microscopy (AFM). Also, permeability assay of sodium sulfamerazine from such membranes were carried out. Through the absorption assay and contact angle it was possible to obtain information of the wettability of the membranes and what changes the plasma treatment can promote in relation to it. The plasma treatment using oxygen promoted increase of the wetability and swelling while the samples treated with methane decrease of the wetability and swelling. Through the Optical Emission Spectroscopy (OES) it was possible to identify which species were present in the plasma during the treatment. And through the AFM analysis it was possible to observe the changes nanotopography occurred on the surface of the samples. Permeability assay were archived for all treated membranes and compared to no treated ones. Due to that assay it was possible verify which the plasma treatment increased the permeability spectrum of the membranes which has varied from 1,4548 *10-5cm2.min-1 to 2,7713*10-5cm2.min-1. Chitosan membranes with permeability varied are importance in systems drug delivery, to liberate a wide variety of drugs / Membranas de quitosana foram modificadas por plasma, utilizando os seguintes gases: nitrog?nio (N2), metano (CH4), arg?nio (Ar), oxig?nio (O2) e hidrog?nio (H2). Membranas n?o tratadas foram utilizadas para compara??o com as tratadas. As amostras foram caracterizadas por ensaio de ganho de massa (capacidade de absor??o de ?gua), ?ngulo de contato, microscopia de for?a at?mica (MFA) e quanto ? sua permeabilidade em rela??o ao f?rmaco sulfamerazina de s?dio. Atrav?s dos ensaios de absor??o e ?ngulo de contato foi poss?vel obter informa??es sobre a molhabilidade das membranas e quais mudan?as o tratamento a plasma pode promover em rela??o ? molhabilidade. O tratamento por plasma utilizando o oxig?nio promoveu um aumento da hidrofilicidade e do ganho de massa enquanto as amostras tratadas com metano tiveram uma diminui??o da hidrofilicidade e do ganho de massa. Atrav?s da Espectroscopia de Emiss?o ?tica (EEO) identificaram-se quais esp?cies estavam presentes no plasma durante o tratamento, pois estas influenciam o grau de molhabilidade das amostras, tornando-as mais hidrof?licas ou hidrof?bicas atrav?s da inser??o de grupos funcionais. Nos resultados da MFA foi poss?vel observar as modifica??es nanotopogr?ficas ocorridas na superf?cie das amostras, como o aumento da rugosidade em amostras tratadas com hidrog?nio e a diminui??o dessa rugosidade nas amostras tratadas com arg?nio. Ensaios de permea??o foram realizados para todas as membranas tratadas e comparados com as membranas n?o tratadas. Atrav?s desse ensaio foi poss?vel verificar que os tratamentos a plasma ampliaram o espectro de permeabilidade das membranas que variou de 1,4548 *10-5cm2.min-1 a 2,7713*10-5cm2.min-1. As amostras tratadas com oxig?nio apresentaram a menor permeabilidade enquanto que a amostras tratada com arg?nio apresentaram a maior permeabilidade. A obten??o de membranas de quitosana com permeabilidade variada ? de grande import?ncia na tecnologia de libera??o de f?rmacos, pois as mesmas podem ser utilizadas nos mais diversos sistemas carreadores de f?rmacos. Liberando uma ampla variedade de f?rmacos e/ou agente bioativos

Orientador: Luiz Claudio Di Stasi / Coorientador: Patrícia Severino / Banca: Leonardo Noboru Seito / Banca: Luciana Maria de Hollanda / Resumo: A retocolite ulcerativa e a Doença de Crohn, as principais formas de Doença Inflamatória Intestinal (DII), são doenças crônicas do intestino que causam dores abdominais, diarreia intensa e hemorragias. Até o momento, os tratamentos farmacológicos disponíveis, que incluem aminosalicilatos, glicocorticóides, imunossupressores e a terapia biológica com anticorpos monoclonais, não promovem a cura definitiva da doença e estão associados ao desenvolvimento de diversos efeitos colaterais. Recentes estudos mostraram que o derivado cumarínico 4-metilesculetina (4-ME) possui efeitos protetores no processo inflamatório colônico induzido por ácido 2,4,6-trinitrobenzenosulfônico (TNBS), os quais foram associados às suas atividades anti-inflamatória e antioxidante. Considerando-se que a encapsulação de fármacos e produtos ativos em nano e micropartículas poderiam aumentar seu tempo de retenção no cólon com consequente aumento da resposta farmacológica, os objetivos do presente trabalho foram elaborar nano e micropartículas de quitosana contendo 4-ME e avaliar se estas formulações melhoram a resposta anti-inflamatória intestinal da 4-ME em comparação à sua administração na forma livre. Para tal, foi realizada a padronização de micro e nanopartículas de quitosana contendo 4-ME, as quais foram administradas, por via oral em ratos, na dose de 5 mg/Kg e seus efeitos comparados com a administração da mesma dose de 4-ME na forma livre, usando o modelo de inflamação colônica induzida por TNBS em ratos. Neste contexto, foram avaliados parâmetros macroscópicos (escore da lesão, extensão da lesão, relação peso/comprimento do cólon e aderência) e bioquímicos (atividade da mieloperoxidase e da fosfatase alcalina e níveis colônicos de glutationa total). Os tratamentos com micro e nanopartículas não foram capazes de diminuir a inflamação induzidas pelo TNBS; contudo a administração de 4-ME em sua forma livre... / Abstract: Ulcerative colitis and Crohn's disease, the main forms of Inflammatory Bowel Disease (IBD), are chronic diseases which cause abdominal pain, diarrhea and bleeding. Nowadays, the available treatments, such as aminosalicylates, glucocorticoids, immunosuppressants and biological therapy with monoclonal antibodies do not promote a definitive cure; furthermore, they are associated with several side effects. Recent studies showed protective effects of coumarin derivative 4-methylesculetin (4-ME) against colonic inflammation induced by 2,4,6-trinitrobenzenesulphonic acid (TNBS), which was associated to the anti-inflammatory and antioxidant properties of 4-ME. Since encapsulation of drugs and active products into nano and microparticles are able to increase the retention time in the colon and improve pharmacology activity; the present study aims to develop chitosan nano and microparticles containing 4-ME, and to evaluate if these pharmaceutical formulations improve intestinal anti-inflammatory activity 4-ME when compared to its free form. For this, nano and microparticles of chitosan with 4-ME encapsulated were standardized, which were administered, by oral route, at the dose of 5 mg/Kg, and its effects compared with same dose of free form of 4-ME, using the TNBS model of colonic inflammation in rats. In this context, macroscopic (score, lesion extension, weight/length ratio and adherence) and biochemical (myeloperoxidase and alkaline phosphatase activities and total glutathione content) parameters were analyzed. Treatments with nano and microparticles were not able to minimize TNBS-induced inflammation; however, free form 4-ME demonstrated anti-inflammatory activity evidenced by the significant inhibition of alkaline phosphatase activity and counteraction of glutathione depletion. In conclusion, 4-ME associated with nano and microparticles of chitosan did not represent an appropriated pharmacologic strategy for the controlled delivery of 4-ME ... / Mestre