O presente trabalho estudou duas vias reacionais para a preparação de derivados cationizados de quitosana (QCat), sendo que a N-metilação extensiva via reação de quitosana com iodometano (CH3I) resultou em N,N,N-trimetilquitosana (TMQ) enquanto que a reação de quitosana com cloreto de glicidiltrimetilamônio (CGTMA) produziu N-(2-hidroxi)-propil-3-trimetilamônio quitosana (HPTAQ). Planejamento fatorial completo 23 foi aplicado para analisar os efeitos das condições reacionais sobre o rendimento das reações (R) e as características de TMQ e HPTAQ. As características estruturais da quitosana de partida e seus derivados foram analisadas por espectroscopias na região de infravermelho (FTIR) e de ressonância magnética nuclear de hidrogênio (RMN-1H), sendo que esta última também foi utilizada para determinar os graus médios de acetilação (GA), de quaternização (GQ) e de substituição (GS) de quitosana, TMQ e HPTAQ, respectivamente. Viscosimetria capilar foi utilizada para determinar a viscosidade intrínseca ([&eta;]) de quitosana, TMQ e HPTAQ, permitindo estimar a ocorrência de despolimerização e sua relação com as condições reacionais. Todas as amostras de TMQ foram solúveis em água e o valor de GQ variou no intervalo 21,0 - 67,0%; a [&eta;] variou entre 13,7 mL/g - 213,0 mL/g e o rendimento da reação atingiu até 82,0%, sendo que entre as variáveis analisadas a concentração de hidroxido de sódio e excesso de CH3I são as mais relevantes. Quanto às amostras de HPTAQ, apenas aquelas com GS &gt; 12,0% foram solúveis em água,GS ficou no intervalo 1,0 % - 45,5%; [&eta;] variou entre 283,0 mL/g - 446,0 mL/g e o rendimento não foi superior a 33,0%, e entre as variáveis analisadas, temperatura e excesso de CGTMA foram as mais importantes na produção de HPTAQ. As amostras TMQ2 GQ = 46,0%; [&eta;] = 290,0 mL/g) e HPTAQ6 GS = 33,0%; [&eta;] = 293,0 mL/g) foram empregadas em estudo visando a formação de complexos surfactante/polieletrólito (CSP) com decanossulfonato de sódio (DS). As propriedades condutimétricas e tensiométicas dos TMQ2, HPTAQ6 e CSP\'s foram estudadas e mostraram que todos apresentam atividade interfacial (&gamma; <= 52,0 mN.m-1), além de elevado valor de módulo de elasticidade (E >= 31,0 mN.m-1), indicando que as espécies analisadas geram filmes interfaciais com boas propriedade mecânicas e por isso podem ser aplicados como agentes estabilizantes de emulsões. As emulsões do tipo óleo/água preparadas pela incorporação de QCat (TMQ ou HPTAQ) ou de CSP (TMQ/DS ou HPTAQ/DS) foram estáveis por mais de 4 meses, conforme avaliado por medidas de fluorescência e de turbidez. / In this work were studied two different methods for preparing cationized derivatives of chitosan (ChCat), a consisted extensive N-methylation by chitosan reaction with iodomethane (CH3I) resulted in N,N,N-trimethylchitosan (TMCh), and other a reaction of chitosan with chloride glycidyltrimethylammonium (GTMAC) resulted in N-(2-hydroxy)-propyl-3-trimethylammonium chitosan (HPTACh). A complete factorial design (23) was used to analyze the influence of reaction conditions on the yield of the reaction (R) as well as the characteristics of TMCh and HPTACh produced. The structure of chitosan pattern and its derivatives were characterized by infrared spectroscopy (IR) and nuclear magnetic resonance (1H-NMR), considering that the latter was also used to determine the average degree of acetylation (DA), quaternization (DQ) and substitution (DS) of chitosan, TMCh and HPTACh, respectively. Capillary viscometry was used to determine the intrinsic viscosity ([&eta;]) of chitosan, TMCh and HPTACh, allowing to estimate the occurrence of depolymerization and its relationship with the reaction conditions. All samples of TMCh were soluble in water and it was found that DA ranged as 21.0% - 67.0%; the [&eta;] ranged as 13.7 mL/g - 213.0 mL/g and the yield reaction was up to 82.0%, among the variables studied, the concentration of sodium hydroxide and excess CH3I were the most relevant. The HPTACh samples were soluble in water with DS &gt; 12.0%, DS ranged as 1.0% - 45.5%; the [&eta;] ranged as 283.0 mL/g - 446.0 mL/g and the yield was lower than 33.0%, among the variables studied temperature and excess CGTMA were the most important in the production of HPTACh. Among the reaction conditions studied for the synthesis of TMCh the best condition was 2, while for HPTACh the best condition was 6. The samples TMCh2 DQ = 46.0%, [&eta;] = 290.0 ml/g) and HPTACh6 DS = 33.0%, [&eta;] = 293.0 mL/g) were used in a study aiming at the formation of surfactant/polyelectrolyte complex (SPEC) with sodium 1-decanessulfonate (SD). The conductivity and surface tension properties of TMCh2, HPTACh6 and SPEC\'s have been studied and show that all have interfacial activity (&gamma; <= 52.0 mN.m-1), and high value of elasticity modulus (E >= 31.0 mN.m-1), indicating that all species generate interfacial film with good mechanical property and thus can be applied as a stabilizing agent in emulsions emulsions oil/water that were prepared by incorporating ChCat synthesized and SPEC\'s in their formulations, they were stable for more than 4 months, as evaluated by fluorescence and turbidity measurements.

As lesões na pele, quando extensas, representam um grande problema de saúde pública e elevados custos associados aos tratamentos. A laserterapia tem sido aplicada por décadas a fim de acelerar o processo de cicatrização cutânea. Já a matriz de pericárdio porcino apresenta potencial para ser utilizado como curativo biológico, porém o patch tem rápida biodegradação, por isso adicionou-se quitosana. Muitos autores observaram esses tratamentos individualmente, no entanto não há dados concisos sobre a associação dessas terapias. O objetivo desse estudo foi avaliar a resposta clínica, histológica e histomorfométrica da ação fotobiomoduladora do laser no processo de reparação de úlceras cutâneas com o auxílio do curativo de pericárdio porcino revestido com quitosana. A úlcera cutânea foi induzida cirurgicamente em 48 ratos distribuídos em 6 grupos distintos com 8 animais cada, sendo eles: Matriz (curativo de pericárdio porcino); ML (curativo de pericárdio porcino com a aplicação da laserterapia); MQ (curativo de pericárdio porcino revestido com quitosana); MQL (curativo de pericárdio porcino revestido com quitosana com a aplicação da laserterapia); Ctrl (o grupo controle que não recebeu curativo algum) e Laser (o grupo controle que recebeu somente a laserterapia). Nos grupos que receberam imediatamente após o procedimento cirúrgico a radiação laser, com as seguintes características: comprimentos de onda da luz = 660nm, irradiância = 30mW/\'CM POT.2\', e densidade de energia de 30j/\'CM POT.2\'. O registro fotográfico das úlceras foi realizado no 10º dia pós-operatório e para fornecer a área ulcerada foi utilizado o software Image J. Foi realizada uma análise histológica e histomorfométrica (contagem de fibroblastos, células inflamatórias, vasos sanguíneos e colágenos) a partir de biópsias coletadas no 10º dia pós-operatório. Os resultados obtidos foram dados através das médias dos grupos com relação a cada análise, sendo eles: área da lesão (Laser = 0,48 \'CM POT.2\', Matriz = 0,46 \'CM POT.2\', Ctrl = 0,28 \'CM POT.2\', ML = 0,23 \'CM POT.2\', MQ = 0,22 \'CM POT.2\' e MQL = 0,19 \'CM POT.2\'); formação colagênica (Laser = 54,51%, Matriz = 51,75%, Ctrl = 58,84%, ML = 68,77%, MQ = 69,50% e MQL = 71,72%); células inflamatórias (Laser = 126,31, Matriz = 132,40, Ctrl = 101,85, ML = 97,67, MQ = 95,27 e MQL = 94,15); vasos sanguíneos (Laser = 6,83, Matriz = 4,48, Ctrl = 5,37, ML = 7,46, MQ = 5,42 e MQL = 3,98) e fibroblastos (Laser = 55,83, Matriz = 71,31, Ctrl = 78,63, ML = 85,40, MQ = 105,06 e MQL = 108,58). Os dados foram analisados pela análise de variância, com post hoc de Tukey, a fim de comparar os grupos com um nível de significância de 95% (p<0,05). Com base nesses achados, observou-se que houve melhora estatisticamente significante no grupo com curativos de pericárdio porcino revestido com quitosana associado à aplicação da laserterapia (MQL) quando comparado ao controle, mostrando-se mais eficaz no processo cicatricial de úlceras. / Large skin injuries represent a major public health issue, with high costs associated with the treatments. Laser therapy has been used for decades to accelerate the process of skin healing. The porcine pericardium matrix has the potential to be used as a biological dressing, but the patch has rapid biodegradation, so chitosan was added to delay this effect. Many authors have used these treatments individually; however there is no accurate data on the combination of these therapies. The aim of this study was to assess the clinical, histological and histomorphometric photobiomodulation laser action in the repair of skin ulcers associated with porcine pericardium dressing coated with chitosan. The skin ulcer was surgically induced in 48 rats, which were distributed into 6 groups with 8 animals each: Matrix (porcine pericardium dressing), ML (porcine pericardium dressing with laser therapy), MQ (porcine pericardium dressing coated with chitosan), MQL (porcine pericardium with a bandage coated with chitosan and laser therapy), Ctrl (the control group did not receive treatment) and Laser (the control group that received only laser therapy). The laser radiation groups received the treatment immediately after the surgery, with the following characteristics: light wavelength = 660nm, irradiance = 30mW/\'CM POT.2\' and of energy density 30j/\'CM POT.2\'. The photographic record of the ulcers was performed on the 10th postoperative day and to provide the ulcerated area was used the software ImageJ. We performed a histological and histomorphometric (count of fibroblasts, inflammatory cells, blood vessels and collagen) from biopsies also on the 10th postoperatively day. The results were given as means of groups from each analysis, as follows: lesion area (Laser = 0,48 \'CM POT.2\', Matriz = 0,46 \'CM POT.2\', Ctrl = 0,28 \'CM POT.2\', ML = 0,23 \'CM POT.2\', MQ = 0,22 \'CM POT.2\' e MQL = 0,19 \'CM POT.2\'), collagen formation (Laser = 54,51%, Matriz = 51,75%, Ctrl = 58,84%, ML = 68,77%, MQ = 69,50% e MQL = 71,72%), inflammatory cells (Laser = 126,31, Matriz = 132,40, Ctrl = 101,85, ML = 97,67, MQ = 95,27 e MQL = 94,15); blood vessels (Laser = 6,83, Matriz = 4,48, Ctrl = 5,37, ML = 7,46, MQ = 5,42 e MQL = 3,98) and fibroblasts (Laser = 55,83, Matriz = 71,31, Ctrl = 78,63, ML = 85,40, MQ = 105,06 e MQL = 108,58). Data were analyzed by analysis of variance with Tukey\'s post hoc to compare the groups with a significance level of 95% (p<0.05). Based on these findings, we observed that there was a statistically significant improvement in the group with porcine pericardium dressings coated with chitosan associated with the application of laser therapy (MQL) compared to control, displaying more effective in healing ulcers.

A reação de redução de oxigênio (RRO) foi estudada em eletrodos lisos de platina e prata recobertos com filmes de quitosana e em eletrodos porosos de Pt/C, Ag/C, MnyOx/C e TiO2/C na ausência e na presença de filmes à base de quitosana, em eletrólito alcalino. Nestes estudos foram empregadas curvas de polarização em estado estacionário, obtidas em eletrodos de disco rotatório (EDR) e em células a combustível alcalina (CCA) unitárias, através das quais foram construídos os correspondentes diagramas de curvas de Tafel e os gráficos de Levich. Os estudos realizados em EDRs permitiram estabelecer-se uma boa compreensão da atividade catalítica e dos mecanismos envolvidos na RRO. Foi observada uma diminuição da atividade eletrocatalítica dos eletrodos metálicos (Pt e Ag lisos e porosos) quando na presença dos filmes de quitosana, havendo também uma mudança no mecanismo da reação. Assim, nos experimentos de EDR verificou-se que em altas densidades de corrente a etapa determinante da velocidade é a adsorção do oxigênio, em contraste com os eletrodos sem o filme para os quais a etapa determinante é a difusão do oxigênio. Nestes casos não foi possível calcular o número de elétr. Já, nos casos dos eletrodos de MnyOx/C e TiO2/C não foi observada nenhuma diminuição significativa na atividade eletrocatalítica destes materiais na presença dos filmes de quitosana, assim como no mecanismo da reação na presença dos filmes (inclusive no número de elétrons envolvidos na reação), apesar de se notar um pequeno aumento nos valores dos coeficientes de Tafel. Foram também realizados testes de alguns dos materiais como cátodos em células a combustível alcalinas unitárias alimentadas com hidrogênio/oxigênio, tendo sido verificado que o desempenho é promissor, apesar de ser inferior ao de células com eletrólito de membrana ácidas. / The oxygen reduction reaction was studied on smooth platinum and silver electrodes recovered with chitosan films and on Pt/C, Ag/C, MnyOx/C e TiO2/C porous electrodes in the presence or absence of chitosan-based films in alkaline electrolyte. These studies were carried out using steady state polarization measurement, obtained in a rotating disc electrode (RDE) and in alkaline fuel cells (AFC) (single cell), from which the corresponding Tafel curves and Levich plots were built. The studies carried out using the RDE had allowed establishing a good understanding of the catalytic activity and of the involved RRO mechanisms. A reduction in the electrocatalytic activity of the metallic electrodes and a change in the reaction mechanism (Pt and Ag smooth and porous) were caused by the presence of the chitosan films Thus, the RDE experiments showed that at high current densities the rate determining step of the ORR is the oxygen adsorption, in contrast to the electrodes without the film for which the rate determining step is the oxygen diffusion. In these cases it was not possible to calculate the number of electrons involved in the reaction. In the cases of the MnyOx/C and TiO2/C electrodes no significant change in the electrocatalytic activity, as well as in the reaction mechanism were caused due to the presence of the films (also in the number of electrons involved in the reaction), although a small increase in the Tafel coefficient values was noted. Also, tests of some of the materials as cathodes in AFC single cells with hydrogen/oxygen were carried out. These results showed that the performance is promising, although inferior to those of acid membrane electrolyte fuel cells.

O efeito de fármacos pode ser potencializado através do desenvolvimento de novos sistemas de liberação como os sistemas mucoadesivos. Estes sistemas permanecem em contato íntimo com o tecido de absorção, às mucosas, liberando o fármaco no local de ação, com o consequente aumento da biodisponibilidade, podendo promover efeitos locais e sistêmicos. Através do desenvolvimento da bandagem bucal antimicrobiana e testadas sua eficiência sobre a cultura de algumas bactérias bucais (S. mutans e C. albicans) se fez necessário continuar os estudos desse material. O objetivo deste trabalho foi analisar as propriedades bioquímicas e funcionais da bandagem bucal antimicrobiana no que tange a: degradação no meio salivar; adequação da composição para a melhoria da aderência à mucosa bucal; desempenho quanto à liberação controlada de fármacos; absorção de água, perda de massa; medida do pH do líquido residual em diferentes períodos de tempo; citotoxicidade da bandagem em cultura de fibroblastos. As bandagens avaliadas tinham diferentes composições quitosana, quitosana com glicerol, quitosana e alginato com/sem glicerol, e todas com/sem fármaco. Através das análises realizadas foi possível observar que as bandagens que absorveram mais água em tampão foi a membrana híbrida (203%) e em saliva foi a híbrida com glicerol (30%). A membrana que perdeu mais massa em tampão e em saliva foi a híbrida com glicerol (40% e 30%), isso quer dizer que elas se decompõe e liberam suas propriedades no meio. A liberação controlada do fármaco pode avaliar que a membrana híbrida liberou de forma crescente o fármaco (0,075%), facilitando sua liberação. No teste de citotoxicidade todas as bandagens com fármaco foram citotóxicas, já as bandagens de quitosana e quitosana com glicerol promoveram o crescimento celular. / The effect of drugs may be enhanced through the development of new delivery systems as mucoadhesive systems. These systems remain in intimate contact with the tissue absorption, in this case the mucosa, releasing the drug at the site of action, with the consequent increase in bioavailability and may promote local and systemic effects. Mucoadhesion is currently explained by six theories: electronics, adsorption, wetting, diffusion, fracture and mechanics (Carvalho et al., 2010). In 2011, Kloster et al. developed an oral bandage and tested antimicrobial efficiency in the culture of some oral bacteria (S. mutans e C. albicans), the results were promising. The aim of this study was to analyze the biochemical and functional properties of oral antimicrobial bandage with respect to: the salivary environment degradation; the composition adjustment for improving the adherence to the buccal mucous membrane; the performance as to the controlled releasing of drugs; water absorption while analyzing the mass loss; pH measurements of the residual liquid in different periods of time; the plaster cytotoxicity in cell and fibroblast culture. Through the analyzes it was observed that the bandages absorb water and lose mass, it means that they decompose and release their property in the middle. The bandages with drug in viability analysis were cytotoxic cell and different concentrations of drug should be study.

A nanociência e a nanotecnologia vêm abrindo inúmeros desenvolvimentos de dispositivos e sistemas em escala nanométrica, com novas organizações moleculares, propriedades e funções distintas. Nesse contexto, as nanopartículas magnéticas poliméricas são compósitos formados por materiais magnéticos com tamanhos de partículas entre 1 e 100 nm combinados com polímeros funcionais. São materiais bem conhecidos e têm sido amplamente estudados devido às suas aplicações em diversas áreas tecnológicas. Nas áreas biológica e médica, as aplicações incluem separação e imobilização de enzimas e proteínas, melhoria nas técnicas de imagem de ressonância magnética para diagnóstico e sistemas de liberação controlada de fármacos. Neste trabalho, proteínas foram imobilizadas na superfície de um biopolímero combinado com partículas superparamagnéticas de magnetita para formar o compósito magnético. Utilizou-se o biopolímero quitosana, reticulada e funcionalizada com glutaraldeído, aplicável em ensaios biológicos. Obtiveram-se 3 tipos de compósitos magnéticos, os quais foram nomeados QM1Glu, QM2NaGlu e QM3Glu. Foram caracterizados por difratometria de raios X, microscopia eletrônica de varredura, magnetometria de amostra vibrante, calorimetria exploratória diferencial, termogravimetria e espectroscopia por infravermelho. Foram avaliados quanto à imobilização das proteínas albumina de soro bovino (SAB), colágeno e tripsina. A imobilização das proteínas no biopolímero ocorreu em 30 min de incubação. O compósito magnético de quitosana não funcionalizada (QM3) também foi avaliado. Para a tripsina verificou-se que QM3 apresentou maior potencial de imobilização do que QM3Glu. Após 30 dias, QM3-Trip e QM3Glu-Trip ainda apresentavam a tripsina ativada. Foram demonstradas a atividade e a cinética enzimática da QM3Glu-trip com o substrato BApNA. / Nanoscience and nanotechnology have opened up numerous developments of devices and systems on the nanometer scale, with new molecular organization, properties and functions. In this context, the polymeric magnetic nanoparticles are composites formed by magnetic materials with a particle size between 1 and 100 nm combined with functional polymers. They are well-known and have been widely studied because of its applications in various technology areas. Applications on the biological and medical areas include separation and immobilization of enzymes and proteins, improved techniques of magnetic resonance imaging and diagnostic systems for controlled drug delivery. In this work, proteins were immobilized on the surface of a biopolymer combined with superparamagnetic particles of magnetite. The biopolymer chitosan was used, cross-linked and functionalized with glutaraldehyde, applicable to the biological assays. Three types of magnetic composites were obtained, which were called QM1Glu, QM2NaGlu and QM3Glu. They were characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, vibrating sample magnetometry, differential scanning calorimetry, thermogravimetry and infrared spectroscopy. They were evaluated concerning the immobilization of the proteins bovine serum albumin (BSA), collagen and trypsin. The study showed that the immobilization of proteins on the biopolymer occurred in 30 min of incubation. The magnetic composite of nonfunctionalized chitosan (QM3) was also evaluated. For trypsin, it was found that the immobilization potential of QM3 was higher than that observed for QM3Glu. After 30 days, the trypsin of the QM3-Trip and QM3Glu-Trip was still with activity. The activity and the enzyme kinetics of the QM3Glu-Trip with the substrate BApNA were demonstrated.

Este trabalho teve como objetivo a s&iacute;ntese e a caracteriza&ccedil;&atilde;o de bases de Schiff biopolim&eacute;ricas e alguns de seus complexos met&aacute;licos formados a partir do biopol&iacute;mero quitosana. Na primeira etapa do trabalho foram utilizados o salicilalde&iacute;do e seus derivados, 5-met&oacute;xisalicilalde&iacute;do e 5-nitrosalicilalde&iacute;do para produzir as bases de Schiff biopolim&eacute;ricas com a quitosana (GD = 90,4 %, Mw =223 kDa), as quais foram utilizadas para a s&iacute;ntese dos complexos de Zn(II), Pd(II) e Pt(II). Na segunda etapa, bases de Schiff biopolim&eacute;ricas anfif&iacute;licas foram sintetizadas utilizando as quitosanas (GD = 90,4 e 89%, Mw = 223 e 64 kDa), e o grupo hidrof&oacute;bico salicilalde&iacute;do bem como o grupo hidrof&iacute;lico 2,3-ep&oacute;xi-1-propanol (glicidol). E esses ligantes tamb&eacute;m foram utilizados para complexar os metais Zn(II), Pd(II) e Pt(II). As bases de Schiff biopolim&eacute;ricas anfif&iacute;licas foram sintetizadas a fim de se avaliar o efeito da presen&ccedil;a do grupo hidrof&iacute;lico glicidol e tamb&eacute;m o da varia&ccedil;&atilde;o dos valores de Mw nas propriedades f&iacute;sico-qu&iacute;micas e biol&oacute;gicas. Todos os compostos sintetizados foram caracterizados por espectroscopia (1H-RMN, FTIR, DRX, UV-Vis), an&aacute;lise t&eacute;rmica (TG/DTG-DTA) e microscopia (MEV-EDX). Afim de se avaliar a atividade biol&oacute;gica das bases de Schiff biopolim&eacute;ricas e seus complexos foram utilizados dois agentes pat&oacute;genos de plantas: a bact&eacute;ria Gram-negativa Pseudomonas syringae pv. tomato e o fungo de cerais Fusarium graminearum. Os resultados obtidos demostraram que tanto as bases de Schiff biopolim&eacute;ricas quanto seus complexos exibiram atividade antibacteriana significante.&nbsp; Entretanto, o potencial antif&uacute;ngico das bases de Schiff foi melhor que para alguns complexos, devido a diferen&ccedil;a morfol&oacute;gica relacionada a constitui&ccedil;&atilde;o da membrana celular externa e da parede celular dos microrganismos testados. Portanto, foi observado que a morfologia &eacute; um fator diretamente relacionado aos mecanismos de a&ccedil;&atilde;o. A avalia&ccedil;&atilde;o da citotoxicidade foi realizada in vitro contra c&eacute;lulas de carcinoma de mama MCF-7 por ensaio de MTT. Os resultados de citotoxicidade obtidos demonstraram que todos os compostos apresentaram uma diminui&ccedil;&atilde;o na percentagem da viabilidade celular, em fun&ccedil;&atilde;o da concentra&ccedil;&atilde;o. Observou-se para as bases de Schiff biopolim&eacute;ricas uma atividade antitumoral mais efetiva que para as quitosanas sem modifica&ccedil;&atilde;o. Em baixas concentra&ccedil;&otilde;es dos complexos, observou-se uma baixa inibi&ccedil;&atilde;o celular, especialmente para os complexos de zinco. Por&eacute;m, em concentra&ccedil;&otilde;es mais elevadas, foi verificado um aumento significativo da toxicidade. Portanto, a principal contribui&ccedil;&atilde;o esperada deste trabalho foi a s&iacute;ntese, caracteriza&ccedil;&atilde;o e estudo desses novos compostos de bases de Schiff biopolim&eacute;ricas e dos biocomplexos, com potencial para atuar em aplica&ccedil;&otilde;es biol&oacute;gicas. / Biopolymeric Schiff bases prepared from chitosan and some of their complexes were synthesized, characterized and evaluated regarding their biological activity. In a first step, salicylaldehyde, 5-methoxysalicylaldehyde and 5-nitrosalicylaldehyde were used to synthesize biopolymeric Schiff bases with chitosan (GD = 90.4 %, Mw =223 kDa), as well as their Zn(II), Pd(II) and Pt(II) complexes. In a second stage, amphiphilic biopolymeric Schiff bases were prepared from two different chitosans (GD = 90.4 and 89%, Mw = 223 e 64 kDa), but introducing the salicylaldehyde hydrophobic group and also 2,3-epoxy-1-propanol (glycidol) hydrophilic group. Zn(II), Pd(II) and Pt(II) complexes where prepared from such amphiphilic biopolimeric ligands. All these ligands and respective complexes were obtained in order to evaluate the effect of increased solubility caused by glycidol the hydrophilic group and as well as the different Mw values in physical chemical and biological properties. Thus different spectroscopic (1H-NMR, FTIR, XRD, UV-Vis), thermal analytical (TG/DTG-DTA) and microscopy (MEV-EDX) techniques were used to characterize all the compounds. The biological activity was evaluated against two economically important plant pathogens, Gram-negative bacteria Pseudomonas syringae pv. tomato and Fusarium graminearum cereal fungus. In general, the results demonstrated that biopolymer Schiff bases and their complexes exhibited significant antibacterial activity. However, the antifungal potential of the Schiff bases was better than for some complexes, due to the morphological difference related to the constitution of the cell membrane and cell wall of the tested microorganisms. Therefore, it was observed that morphology is a factor directly related to the mechanisms of action. Cytotoxicity was evaluated in vitro against breast cancer cells (MCF-7) using MTT. The results of cytotoxicity against MCF-7 cells demonstrated a decrease in the cell viability as a function of the concentration, for all the samples tested, being the biopolymeric Schiff bases were more effective antitumor agent than chitosan itself. In lower concentration, the complexes did not show effective decrease on cells viability, especially for zinc complexes. However, at high concentrations a significant increase of cytotoxicity was observed. Therefore, the main contribution expected these work was the synthesis, characterization and biological activity evaluation of these new biopolymeric Schiff bases and complexes, aiming to evaluate the antimicrobial and antitumor activity.

Este trabalho propôe o desenvolvimento de micropartículas para veiculação deste fármaco na pele, aumentando a estabilidade da molécula e proporcionando uma liberação sustentada, o que resulta na otimização da terapia, visto que ocorre a redução dos efeitos colaterais. As micropartículas foram produzidas por três métodos diferentes, os dois primeiros utilizando a quitosana como polímero e o último utilizando uma associação de alginato com quitosana. As micropartículas de quitosana resultaram em interação do fármaco veiculado com o polímero e desta forma a sua utilização como sistema de liberação para veiculação do fármaco estudado foi descartada. As micropartículas de alginato/quitosana encapsularam efetivamente o fármaco, resultando em partículas irregulares com diâmetro médio de 148m. Elas apresentaram liberação sustentada do ácido retinóico por um período compatível com sua utilização tópica e por isso, parecem ser adequados para garantir estabilidade ao fármaco. Além disso, elas diminuíram a retenção do fármaco no estrato córneo quando comparado ao fármaco livre, mantendo seus níveis nas outras camadas mais profundas da pele. Esse direcionamento sítio-específico poderia diminuir a sua irritação dérmica, possibilitando, dessa forma, juntamente com o aumento de sua estabilidade, a obtenção de efeitos terapêuticos com a utilização de doses menores. Também não foram observadas interações entre o fármaco e o polímero demonstrando que a matriz de alginato foi capaz de proteger o fármaco do contato e da interação com a quitosana. Além disso, o método utilizado mostrou ser simples e rápido, realizado em condições amenas, sem o inconveniente da utilização de agentes cross-linking químicos tóxicos, como o glutaraldeído. / This study proposes the development of microparticles for drug delivery into the skin, thus increasing molecule stability and providing sustained release that results in therapy optimization as a result of reduction in side-effects. The microparticles were produced by three different methods. The two first methods used chitosan as a polymer, and the third utilized a chitosanalginate association. The chitosan microparticles resulted in the interaction of the delivered drug with the polymer; hence, its use as a release system for delivery of the studied drug was disregarded. The alginate/chitosan microparticles effectively encapsulated the drug, resulting in irregular particles with a mean diameter of 148m. They exhibited sustained release of retinoic acid for a period of time that was compatible with topical application and, therefore, seem to be suitable to ensure drug stability. Additionally, the microparticles decreased drug retention in the stratum corneum as compared to the free drug, thus keeping its levels in other deeper layers of the skin. Such site-specific direction could reduce dermal irritation, consequently enabling, conjointly with stability increase, the achievement of therapeutic effects with the use of smaller doses. Drug-polymer interactions were also not observed, showing that the alginate matrix was capable of protecting the drug from the contact and interaction with chitosan. Besides, the applied method proved to be simple and fast. It can be performed in mild conditions without the inconvenience of using toxic cross-linking chemical agents, such as glutaraldehyde.

A N-succinil-quitosana é um derivado quimicamente modificado do polímero quitosana. A inserção de radicais de anidrido succínico nas aminas protonadas presentes ao longo da cadeia do polímero quitosana, conferem diferentes características físico-químicas à molécula de quitosana. Esta modificação química possibilitou à quitosana, solubilidade em pHs que variam do ácido (2.0) até alcalino (14.0). Estas propriedades são atribuídas ao alongamento da cadeia alquílica, que afasta a ponte hidrofílica da cadeia fechada da D-glicosamina, facilitando o acesso da água, a qual irá estabelecer uma interação mais forte com a molécula de quitosana. Esta propriedade não está presente em amostras de quitosana pura, a qual sabe-se que solubiliza-se apenas em pHs abaixo de 5.5. / The N-succinil-chitosan is a chemically modified derivative of the biopolymer chitosan. The succinic anhydride attached to the free amino groups presented along the chitosan\'s polymer chain imparts to the molecule different physicochemical properties not exhibited before the modification. These chemical modifications enhance chitosan\'s solubility in slightly acid, neutral and alkaline media. These properties are related to the long alkyllic chains attached to hydrophilic parts. In this case the hydrophilic part of D-¬glucosamine promotes stronger interactions with the water molecules, and consequently, enhances the solubility of the chitosan polymer. It is worthy mentioning that non-modified free chitosan is soluble only in acidic medium (pH &#8804;5.5).

Neste trabalho foi investigada a ação fotodinâmica dos pró-fármacos 5-ALA e 8-ALA incorporados em nanopartículas de quitosana, através da incidência de luz em células de melanoma, utilizando sinergicamente a Eletroquimioterapia e a Terapia Fotodinâmica. O ácido 5-aminolevulínico (5-ALA) e seus ésteres derivados são precursores metabólicos da protoporfirina IX (PpIX) e apresentam uma penetração limitada no estrato córneo. Portanto, o objetivo desse trabalho foi desenvolver, caracterizar e avaliar o efeito fotodinâmico das nanopartículas de quitosana contendo os pró-fármacos 5-ALA e seu éster derivado 8-ALA e investigar a produção efetiva de PpIX. Concomitantemente, o efeito sinérgico da Eletroquimioterapia (ECT) com a TFD também foi estudado com a finalidade de aumentar a permeação dos fármacos fotossensibilizantes através da pele, aumentando a eficiência da TFD no tratamento de neoplasias cutâneas. As nanopartículas de quitosana foram obtidas pelo método de gelificação ionotrópica, produzindo nanopartículas em tamanho nanométrico (636,0 nm ± 6,5), com uma distribuição de tamanho homogênea (0,37), além de apresentar um potencial zeta significantemente positivo + 35,3 mV (± 2,21). Seu perfil de liberação e capacidade de incorporação de 80% dos pró-fármacos também foi determinado. Os estudos de citotoxicidade na ausência de luz demonstraram o caráter biocompatível das nanopartículas de quitosana desenvolvidas, assim como a produção significativa de PpIX e foi possível comprovar o excelente efeito fototóxico da formulação desenvolvida. Os estudos de sinergismo da ECT com a TFD comprovaram que a combinação das nanopartículas de quitosana contendo os pró-fármacos, com aplicação de microcorrentes de 400 ?A e dose de luz de 3 J/cm2, nestas condições apresentou uma morte celular significativa. / This study investigated the photodynamic action of the prodrug 5-ALA and 8-ALA into chitosan nanoparticles, through the light incidence in melanoma cells, using synergistically the Electrochemotherapy and Photodynamic Therapy. The 5- aminolevulinic acid (5-ALA) and its ester derivatives are metabolic precursors of protoporphyrin IX (PpIX) and have a limited penetration in the stratum corneum. Therefore, the objective of this study was to develop, characterize and evaluate the photodynamic effect of chitosan nanoparticles containing the prodrug 5-ALA and its ester derivative 8-ALA. Besides, was investigated the effective production of PpIX. Concomitantly, the synergistic effect of Electrochemotherapy (ECT) with PDT was also studied for the purpose of increasing the permeation of drugs through the skin, enhancing the efficiency of the PDT in the treatment of skin cancers. Chitosan nanoparticles were obtained by the ionotropic gelation producing nanoparticles in nanosize (636.0 ± 6.5 nm), with a homogenous size distribution (0.37), and present a significantly positive zeta potential + 35.3 mV (± 2.21). Release profile and ability to incorporate 80% of the prodrug was also determined. The cytotoxicity studies demonstrated in the absence of light the biocompatible nature of chitosan nanoparticles developed, as well as the significant production of PpIX and it was possible to demonstrate the excellent effect of phototoxic formulation developed. The synergism studies of ECT with PDT have shown that the combination of chitosan nanoparticles containing prodrugs, applying microcurrents 400 ?A and light dose of 3 J/cm2 under these conditions showed a significant cell death.

O desenvolvimento de novos materiais a partir de elementos biodegradáveis com durabilidade considerável, versatilidade apreciável e baixo custo tem grande interesse na aplicação da bio-eletrônica. O presente trabalho objetiva a caracterização das propriedades físicas e químicas das membranas de quitosana obtidas a partir da neutralização da solução policatiônica de quitosana. O trabalho foi dividido em duas etapas: solubilização e neutralização. Na primeira etapa a quitosana foi solubilizada em três concentrações diferentes de ácido acético (1%, 0.8% e 0.5%) para avaliar se a concentração de ácido exerce diferença significativa nas propriedades físico-químicas das membranas de quitosana. Na segunda etapa o policátion de quitosana foi neutralizado com duas bases fortes (NaOH e KOH) em três concentrações molares diferentes (0.5, 1 e 5 molar) pelo método de gotejamento lento da base até atingir o pH de 6.0 no policátion e obter membranas com pH perto da neutralidade. A caracterização das membranas obtidas a partir do policátion de quitosana neutralizado mostrou que as concentrações de ácido acético não mudam de forma significativa as propriedades físico-químicas das membranas. Em contraste, o processo de neutralização afetou as propriedades físico-químicas das membranas, e em particular, diferentes comportamentos foram observados dependendo da base utilizada. Membranas mais dúcteis foram obtidas após neutralização com KOH, exibindo capacidade plastificante pela base usada, enquanto que as membranas neutralizadas com NaOH apresentam um comportamento frágil. Além disso, as membranas neutralizadas com KOH exibem uma maior condução iônica em relação às propriedades elétricas das membranas, o qual pode ser interessante no desenvolvimento de biossensores ou célula combustível. / The development of new materials from biodegradable elements with considerable durability, versatility and low cost is of great interest for applications in bioelectronics. The present work aims the characterization of the chemical and physical properties of chitosan membranes after neutralization of the polycation solution of chitosan. This work was divided into two steps: solubilization and neutralization. In the first step, the chitosan was solubilized with three different concentrations of acetic acid (1%, 0.8% and 0.5%) in order to evaluate whether the acid affects the physical-chemical properties of the chitosan films. In the second step, the polycation of chitosan was neutralized with two different strong bases (NaOH and KOH) using three different molar concentrations (0.5, 1 and 5), by the slow drip method of base until reaching a pH of 6.0 for the polycation and obtaining films with pH close to neutrality. The characterization of the membranes obtained from neutralized chitosan showed that the different concentrations of acetic acid did not affect the physical-chemical properties of the films significantly. In contrast, the neutralization process did affect the physical-chemical properties, and particularly, different behaviors were observed depending on the type of base used for neutralization. More ductile films were obtained after neutralization with KOH, exhibiting plastificant capacity by the used base, whereas the films neutralized with NaOH exhibited a more fragile behavior. Beyond this, regarding the electrical properties, the films with KOH presented a higher ionic conductivity, which could be interesting for developing biosensors or fuel cells.