Submitted by CINTIA RAMOS CAMARGO null (cintiaramoscamargo@gmail.com) on 2017-10-26T19:26:25Z No. of bitstreams: 1 Tese _Cintia Ramos Camargo_.pdf: 5811868 bytes, checksum: a56e37c6cc9f843250f31549c5aa7e98 (MD5) / Approved for entry into archive by Monique Sasaki (sayumi_sasaki@hotmail.com) on 2017-10-31T18:52:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 camargo_cr_dr_sjrp.pdf: 5811868 bytes, checksum: a56e37c6cc9f843250f31549c5aa7e98 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-31T18:52:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 camargo_cr_dr_sjrp.pdf: 5811868 bytes, checksum: a56e37c6cc9f843250f31549c5aa7e98 (MD5) Previous issue date: 2017-09-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A folha de louro verde brasileira, uma especiaria muito apreciada na cozinha local (Aniba riparia, Lauraceae), contém compostos químicos que apresentam derivados de benzoíla chamados riparinas, que possuem propriedades anti-inflamatórias, antimicrobianas e ansiolíticas. No entanto, não está claro qual o tipo de interação que as riparins desempenham com qualquer alvo molecular. Como um alvo rentável, a albumina de soro humano (HSA) é uma das principais proteínas extracelulares, com uma capacidade excepcional para interagir com várias moléculas, e também desempenha um papel crucial no transporte, distribuição e metabolismo de uma grande variedade de ligantes endógenos e exógenos. Para delinear o mecanismo de interação HSA-riparina, a espectroscopia e os métodos computacionais foram aplicados de forma sinérgica. Uma avaliação através de espectroscopia de fluorescência mostrou que a emissão, atribuída ao Trp 214, a 346 nm, diminuiu com as titulações das riparinas. Observou-se um mecanismo de supressão estática na ligação das riparinas à HSA. Os experimentos de fluorescência realizados em 298, 308 e 318 K possibilitaram a realização de análises termodinâmicas que indicassem uma reação espontânea na formação do complexo (ΔG <0). O experimento do balanço entálpico-entrópico e com um cálculo de modelagem molecular revelou que interações hidrofóbicas, ligação de hidrogênio e interações não específicas estão presentes para as riparinas I - III com a HSA. O conjunto de resultados das mudanças da fração de fluorescência obtidos através de Schatchard não foi conclusivo ao estabelecer que tipo de cooperatividade esteja presente na interação. Para esclarecer o complexo HSA-riparinas, a abordagem de Hill foi utilizada para distinguir o índice de afinidade e a constante de ligação. Observou-se uma correspondência entre as estruturas moleculares das riparinas, devido à presença do grupo hidroxila no anel B, com parâmetros termodinâmicos e índice de afinidade. Riparin III realiza uma ligação de hidrogênio intramolecular, que afeta o coeficiente de Hill e a constante de ligação. Portanto, a presença de grupos hidroxila é capaz de modular a interação entre riparinas e HSA. Os experimentos de competição de sítio indicaram o sítio I como sendo o mais acessado, e as ferramentas de modelagem molecular reforçavam os resultados experimentais detalhando a participação de resíduos. / The green Brazilian bay leaf, a spice much prized in local cuisine (Aniba riparia, Lauraceae), contains chemical compounds presenting benzoyl-derivatives named riparins, which have anti-inflammatory, antimicrobial and anxiolytic properties However, it is unclear what kind of interaction riparins perform with any molecular target. As a profitable target, human serum albumin (HSA) is one of the principal extracellular proteins, with an exceptional capacity to interact with several molecules, and it also plays a crucial role in the transport, distribution, and metabolism of a wide variety of endogenous and exogenous ligands. To outline the HSA– riparin interaction mechanism, spectroscopy and computational methods were synergistically applied. An evaluation through fluorescence spectroscopy showed that the emission, attributed to Trp 214, at 346 nm decreased with titrations of riparins. A static quenching mechanism was observed in the binding of riparins to HSA. Fluorescence experiments performed at 298, 308 and 318 K made it possible to conduct thermodynamic analysis indicating a spontaneous reaction in the complex formation (ΔG<0). The enthalpy-entropy balance experiment with a molecular modeling calculation revealed that hydrophobic, hydrogen bond and non-specific interactions are present for riparin I - III with HSA. The set of results from fractional fluorescence changes obtained through Schatchard was inconclusive in establishing what kind of cooperativity is present in the interaction. To shed light upon the HSA-riparins complex, Hill’s approach was utilized to distinguish the index of affinity and the binding constant. A correspondence between the molecular structures of riparins, due to the presence of the hydroxyl group in the B-ring, with thermodynamic parameters and index of affinity were observed. Riparin III performs an intramolecular hydrogen bond, which affects the Hill coefficient and the binding constant. Therefore, the presence of hydroxyl groups is capable of modulating the interaction between riparins and HSA. Site marker competitive experiments indicated Site I as being the most suitable, and the molecular modeling tools reinforced the experimental results detailing the participation of residues.

O diabetes mellitus (DM) é uma doença crônica com alto índice de morbidade e mortalidade, sendo considerado um dos maiores problemas de saúde pública do século 21, afetando aproximadamente 415 milhões de pessoas. As complicações em longo prazo do DM incluem a doença renal, a qual pode levar à falência renal, a retinopatia com perda potencial da visão e neuropatia, bem como o risco de amputações. A hemoglobina glicada (A1c) é considerada o parâmetro de referência na avaliação do controle glicêmico de pacientes com DM. No entanto, a mensuração da A1c pode não ser adequada para avaliar as variações em curto prazo do controle glicêmico, devido ao longo tempo de vida dos eritrócitos (120 dias). Existem ainda algumas limitações do uso deste teste, como em pacientes com hemoglobinas variantes, persistência hereditária à hemoglobina fetal, anemia hemolítica, anemia renal, entre outros. A avaliação da glicação da albumina é considerada, por alguns autores, como um melhor marcador para o controle glicêmico do que a A1c, em situações onde a A1c é de difícil interpretação devido à presença de interferentes, uma vez que a glicação da albumina não é afetada pela alteração no tempo de sobrevida das hemácias, como ocorre com a A1c. Atualmente, não há nenhum teste de albumina glicada (AG) disponível na rotina prática no Brasil, sendo um método limitado à pesquisa. No entanto, vários estudos mostram dados promissores em relação à AG e o controle do DM em situações específicas. Assim, a AG tem sido considerada um marcador alternativo no controle glicêmico e há necessidade de maior investigação sobre a utilização deste teste na prática clínica. / Diabetes mellitus (DM) is a chronic disease with high morbidity and mortality, being considered one of the biggest public health problems of the 21st century, affecting approximately 415 million people. Long-term complications of DM include renal disease, which can lead to kidney failure, retinopathy with potential loss of vision and neuropathy, as well as the risk of amputations. Glycated hemoglobin (A1c) is considered the reference in the assessment of glycemic control in patients with diabetes mellitus (DM). However, A1c measurement may not be adequate to evaluate the short-term variations of glycemic control due to the long lifespan of erythrocytes (120 days). There are also some limitations of using this test, such as in patients with variant hemoglobins, hereditary persistence to fetal hemoglobin, hemolytic anemia, renal anemia, among others. The evaluation of albumin glycation is considered by some authors to be a better marker for glycemic control than A1c in situations where A1c is difficult to interpret due to the presence of interferents, since albumin glycation is not affected by alteration in the survival time of red blood cells, as occurs with A1c. Currently, there is no glycated albumin (GA) test available in routine practice in Brazil, being a method limited to the research. However, several studies show promising data about GA in DM control in specific situations. Therefore, GA has been considered an alternative marker in glycemic control and there is a need of further investigation into the use of this test in clinical practice.

A prevalência de diabetes mellitus (DM) está aumentando constantemente em todo o mundo a uma taxa alarmante. Devido às suas complicações que causam uma maior morbidade, invalidez e mortalidade, o DM representa um enorme problema para a saúde pública. Com isso, ações, tanto em diagnóstico como em tratamento, são necessárias para desacelerar a tendência atual e prevenir o desenvolvimento das complicações do DM. Recentemente, a hemoglobina glicada (HbA1c) foi introduzida nos critérios diagnósticos de DM. Os resultados de HbA1c são igualmente apropriados para o diagnóstico, apesar de não necessariamente detectarem DM nos mesmos indivíduos detectados pelos critérios de glicemia. No entanto, os níveis de HbA1c podem ser influenciados por qualquer condição que altere a vida útil dos eritrócitos e metabolismo da hemoglobina, independentemente da glicemia, resultando em erro diagnóstico neste grupo da população com estas condições. Além disso, estudos epidemiológicos revelaram que a glicemia pós-prandial tem um maior risco de causar complicações cardiovasculares em relação à hiperglicemia persistente e pode ser acessada com precisão usando a albumina glicada (AG) e não a HbA1c. Nesse contexto, estudos recentes têm evidenciado que a AG pode ser um marcador para diagnóstico do DM e também ser utilizado como um marcador alternativo à HbA1c para o controle glicêmico. No entanto, esses estudos, foram realizados apenas na população asiática e podem não ser aplicáveis a outros grupos étnicos. Por isso, mais investigações para a validação do desempenho diagnóstico da AG na predição do DM em diferentes grupos etnicos são necessárias. Neste estudo avaliamos o desempenho da AG no diagnóstico do DM em 242 indivíduos brasileiros com idade média de 54,4 anos (+ 13,0). Baseando-se nos valores de glicose plasmática durante o teste oral de tolerância à glicose (TOTG), o DM foi detectado em 31,8%. AG ≥16,8% apresentou acurácia similar para a detecção de DM conforme definido por HbA1c >6,5%. O uso da razão glicemia de 2h pós-sobrecarga de 75g de glicose (2hPG) e AG (2hPG/AG) melhora a sensibilidade, reduz o número de diagnósticos incorretos por AG ou HbA1c >6,5% e possui um acurácia comparável ao TOTG, indicando que o uso de uma estratégia aplicando a razão da glicemia pós-prandial (GPP) real e AG (GPP/AG) pode ser mais conveniente para pacientes e aumentar o desempenho diagnóstico do teste. Estudos para validar esta estratégia são necessários. / The prevalence of diabetes mellitus (DM) is constantly increasing worldwide at an alarming rate. Due to its complications that cause greater morbidity, disability and mortality, DM represents a heavy burden on public health. Therefore, actions in both, diagnosis and treatment, are necessary to slow down the current tendency and avoid the development of DM complications. Recently, the glycated hemoglobin test (HbA1c) was introduced in the diagnostic criteria for DM. The HbA1c results are equally appropriate for diagnostic testing, though not necessarily detect DM in the same subjects detected by plasma glucose criteria. However, blood HbA1c levels may be influenced by any condition that changes the lifespan of erythrocytes and hemoglobin metabolism regardless of glycemia, resulting in the misdiagnosis of this population group. In addition, epidemiological studies have shown that postprandial glycemia has a higher risk of causing cardiovascular complications than chronic hyperglycemia and can be accurately assessed using the glycated albumin (GA) test rather than HbA1c. In this context, recent studies have shown that GA may be a marker for the diagnosis of DM and also be used as an alternative marker to HbA1c on many occasions. However, these studies have been conducted only in the Asian population and may not be applicable to other ethnic groups. Therefore, further investigations to validate the diagnostic performance of GA in the prediction of DM in different ethnic groups are necessary. In this study, we evaluated the GA performance in the diagnosis of DM in 242 Brazilian individuals with a mean age of 54.4 years (+ 13.0). Based on plasma glucose values during oral glucose tolerance test (OGTT), DM was detected in 31.8%. AG ≥16.8% presented similar accuracy for detecting DM as defined by a HbA1c >6.5%. The use of the 2-h plasma glucose after a 75-g OGTT and GA (2hPG/GA) ratio improves sensitivity, reduces the number of incorrect diagnoses by GA or HbA1c >6.5% and has an accuracy comparable to OGTT, indicating that the use of approach applying the postprandial glucose (PPG) and GA (PPG/GA) may be more convenient for patients and increase the diagnostic performance of the test. Studies to validate this approach are needed.

Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2018-09-10T18:22:00Z No. of bitstreams: 2 Dissertação- Michelly Christine dos Santos - 2012.pdf: 1834625 bytes, checksum: af88a6d02e2b5362de31315d2c4ff78c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-09-11T11:11:24Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação- Michelly Christine dos Santos - 2012.pdf: 1834625 bytes, checksum: af88a6d02e2b5362de31315d2c4ff78c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-11T11:11:24Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação- Michelly Christine dos Santos - 2012.pdf: 1834625 bytes, checksum: af88a6d02e2b5362de31315d2c4ff78c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2012-10-11 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Magnetic nanoparticles with two different chemical compositions, magnetite and zinc doped manganese ferrite were synthesized, functionalized with lauric acid bilayers and dispersed into water yielding stable aqueous colloidal suspensions at physiological pH. Bioactive molecules of different sizes, Amphotericin B and curcumin, were associated to the lauric acid bilayers of the suspended nanoparticles. X-ray diffraction analyses reveled a diffraction pattern characteristic of the cubic spinel crystalline phase for both samples. The nanoparticles average size estimated by Debye-Scherrer’s formula was 9 nm for zinc doped manganese ferrite and 8 nm for magnetite. The hysteresis curves showed that the nanoparticles are super paramagnetic at room temperature with saturation magnetization of 44.2 emug-1 for zinc doped manganese ferrite and 51.5 emug-1 for magnetite. The IR analysis showed the presence of lauric acid associated to the nanoparticles, and the TG curves showed a higher amount of lauric acid bonded to zinc doped manganese ferrite. The hydrodynamic diameters of the nanoparticles indicate that they are dispersed into the suspension as aggregates, and that the association of bioactive molecules did not affect the hydrodynamic sizes of the aggregates. The IR spectra confirmed the presence of bioactive molecules in the formulations and the UV-VIS spectra showed that these molecules are solubilized into the lauric acid bilayers in their monomeric forms. The functionalized nanoparticles containing the bioactive molecules present less negative zeta potential than the lauric acid functionalized nanoparticles, indicating that the bioactive molecules interact with the medium of the suspensions. The evaluation of aggregation of the nanoparticles in cell culture medium showed that the nanoparticles aggregation is significantly reduced by the addition of proteins (FBS and BSA) in cell culture medium. The study of interaction of the nanoparticles with bovine serum albumin before and after the association with the bioactive molecules showed that these systems present great affinity for BSA, with binding constants (Kb) in the range of 105 -106M-1. These results suggest that the nanoparticles functionalized with lauric acid bilayers, pure or associated to amphotericin B and curcumin, can be bioconjugated to proteins producing formulations with higher colloidal stability in biological media. / Nanopartículas magnéticas com duas diferentes composições químicas, magnetita e ferrita de manganês dopada com zinco, foram sintetizadas, funcionalizadas com bicamadas de ácido láurico e dispersas em meio aquoso produzindo suspensões coloidais estáveis em pH fisiológico. Posteriormente, foram associadas moléculas bioativas de tamanhos diferentes, Anfotericina B e curcumina, nas bicamadas de ácido láurico funcionalizadas nos dois tipos de nanopartículas em suspensão. A caracterização estrutural e composicional das nanopartículas foi realizada por difração de raios X e análise química dos teores de íons metálicos. Os difratogramas mostraram um padrão de difração referente à formação de material constituído por uma única fase cristalina cúbica do tipo espinélio. Os tamanhos médios estimados pela fórmula de Debye-Scherrer foram 9 e 8 nm para as nanopartículas de ferrita de manganês dopadas com zinco e de magnetita, respectivamente. Os teores dos íons metálicos indicaram um pequeno desvio na estequiometria final dos sólidos em relação à estequiometria inicial. As técnicas utilizadas para caracterizar as nanopartículas funcionalizadas antes e após a associação da Anfotericina B e da curcumina foram IV, UV-VIS, TG, VSM e ainda foram realizadas medidas de potencial zeta e de diâmetro hidrodinâmico. As curvas de histerese indicaram a formação de nanopartículas superparamagnéticas à temperatura ambiente com magnetização de saturação de 44,2 emug-1 para a ferrita de manganês dopada com zinco e 51,6 emug-1 para a magnetita. As análises de IV mostraram que as nanopartículas foram funcionalizadas com ácido láurico e as curvas de TG indicaram que as nanopartículas de ferrita de manganês dopadas com zinco contêm maior quantidade de ácido láurico do que as nanopartículas de magnetita. Os valores de diâmetros hidrodinâmicos das nanopartículas indicaram que as mesmas estão dispersas na suspensão na forma de agregados e que a associação das moléculas bioativas não influenciou nos tamanhos hidrodinâmicos dos agregados. Os espectros de IV comprovaram a presença das moléculas bioativas nas formulações e a análise dos espectros de UV-VIS mostrou que as moléculas bioativas estão solubilizadas nas bicamadas de ácido láurico em suas formas monoméricas. As nanopartículas funcionalizadas associadas às moléculas bioativas apresentaram potencial zeta menos negativo que as nanopartículas funcionalizadas, indicando que as moléculas bioativas interagem com o meio das suspensões. O estudo de agregação de nanopartículas em meio de cultura celular mostrou que a adição de proteínas contribui significativamente para a diminuição da agregação das nanopartículas neste meio. O estudo de interação entre a albumina de soro bovino (BSA) e as nanopartículas funcionalizadas antes e após a associação das moléculas bioativas mostrou que os sistemas têm grande afinidade com a BSA, com constantes de ligação (Kb) da ordem de 105–106 M-1. Esses resultados sugerem que as nanopartículas funcionalizadas com bicamadas de ácido láurico, puras ou associadas à Anfotericina B e à curcumina podem ser bioconjugadas a essa proteína produzindo formulações com maior estabilidade coloidal em meios biológicos.

Orientador: Marco Aurelio Zezzi Arruda / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-10T13:14:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_MarceloAnselmoOseasda_M.pdf: 1369513 bytes, checksum: 35e33836144e52420b1164f512aa97e9 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Nesta dissertação foi estudado o comportamento de partição da albumina, proteína presente em elevada concentração no plasma sangüíneo e que interfere na determinação em diversas técnicas analíticas. No estudo efetuado foram avaliados diferentes sistemas aquosos de duas fases, explorando um fenômeno denominado ponto nuvem. Tais sistemas empregam surfactantes, sob condições experimentais específicas, obtendo-se a formação de duas fases imiscíveis: uma rica e outra pobre em tensoativo. Observou-se que devido às características hidrofílicas da albumina, bem como à dimensão dos agregados formados, sua extração para fase rica em tensoativo apresenta valores de coeficiente de partição que não ultrapassam 0,66 o que representa uma eficiência de extração de ca.40%. A extração da proteína apresentou-se viável mediante a utilização de uma mistura composta por um tensoativo não-iônico (Triton® X-114), que possibilita a separação de fases em temperatura biocompatível, na presença de outro tensoativo iônico (dodecil sulfato de sódio - SDS), que atua favorecendo as interações eletrostáticas entre os agregados e as moléculas protéicas, desde que se trabalhe em meio com pH abaixo de 5,0. Análises de dicroísmo circular complementaram o estudo e fornecerem evidências de que a aplicação do sistema baseado na mistura composta por Triton® X-114 e SDS causava desnaturação parcial da proteína, o que não inviabilizou sua aplicação para extração da mesma em uma amostra real. A eficiência deste sistema foi, então, avaliada para a remoção de albumina em plasma sangüíneo. Um coeficiente de partição de 1,1 foi obtido, indicando que ca.51% das proteínas encontravam-se na fase rica em tensoativo. As amostras submetidas ao procedimento de extração também foram avaliadas frente à técnica de eletroforese em gel, sendo que a fase pobre em sufactante apresentou um perfil eletroforético mais detalhado quando comparada a uma amostra que não foi submetida ao procedimento proposto. Já na fase rica em surfactante, foi observada a presença majoritária de albumina e, em menor concentração, outras proteínas de grande abundância no plasma tais como imunoglobulina G e transferrina. Por fim, o método apresentou desempenho semelhante ao de sistemas disponíveis comercialmente para remoção de albumina, tal como o sistema da Millipore®, apresentado neste trabalho / Abstract: In this work the partition behavior of albumin was studied, which is found at high concentrations in blood plasma, which interferes in many analytical techniques determinations. The present study evaluated different aqueous two-phase systems, exploiting a phenomenon called of cloud point. These systems employ surfactants under specific experimental conditions, enabling formation of two immiscible phases: one rich and another poor in surfactant. Due to the hydrophilic characteristcs of albumin, as well as its aggregate dimensions, its extration to the surfactant rich phase presented partition coefficients lower than 0.66, representing and extraction efficiency of ca. 40%. Protein extraction was feasible by applying a mixture comprised of a nonionic surfactant (Triton® X-114), which allowed the phase separation at biocompatible temperatures, and an ionic one (sodium dodecylsufate - SDS), wich promotes eletrostatic interactions between aggregates and protein molecules, since the extraction procedure is carried out at pH 5.0. Circular dichroism analysis complemented the study and it showed that a system based on a Triton® X-114 and SDS mixture causes partial protein denaturation, but its application for a real sample is feasible. The efficiency of this was evaluated for albumin removal from blood plasma. A partition coefficient of 1.1 was obtained, indicating that ca. 51% of proteins were contained in the surfactant rich phase. Albumin depleted samples were submitted to gel eletrophoresis and the surfactant poor phase presented a more detailed gel electrophoresis profile, when compared with a crude sample. The surfactant rich phase reveled that albumin is the predominant protein present, but it is possible to find other highly concentrated plasmatic proteins including immunoglobulin G and transferrin. Finally, the method presented similar performance when compared with commercially available systems for albumin removal, such as the Millipore® system, wich was also evaluated in this work / Mestrado / Quimica Analitica / Mestre em Química

Este trabalho tem como objetivo sintetizar e caracterizar um novo complexo mononuclear de rutênio (III) e enrofloxacina (enro, fármaco antibacteriano da família das fluoroquinolonas), [Ru(enro)3].nH2O. Foram testadas várias rotas sintéticas e apenas a partir de uma delas obteve-se o composto desejado. O produto foi caracterizado pelas técnicas espectroscópicas de absorção na região do UV-visível e do infra-vermelho. Através desta última técnica foi possível determinar o modo pelo qual a enrofloxacina se coordena ao íon rutênio: a coordenação ocorre de modo bidentado através do oxigênio da piridona e do oxigênio do grupamento carboxilato. Outro objetivo deste trabalho foi investigar a interação do complexo mononuclear de rutênio (III) e norfloxacina, [Ru(nor)3].nH2O, com a albumina de soro humano (HSA), através da técnica de luminescência. Mais especificamente pelo estudo da supressão da luminescência dos resíduos de triptofano, aplicando-se o modelo de tratamento da supressão bimolecular de Stern-Volmer. O estudo de supressão de fluorescência mostrou, por meio de espectros de emissão da HSA, que com o aumento da concentração do complexo [Ru(nor)3].nH2O na solução de HSA, ocorre uma redução gradual da luminescência da HSA, devido a alterações da conformação da proteína, que sugerem alteração do microambiente próximos aos resíduos de triptofano. A partir do tratamento dos dados pode-se determinar tanto K_sv quanto a constante cinética do processo de supressão, que mostraram uma dependência com a temperatura sugerindo como mecanismo predominante de supressão o mecanismo dinâmico. Porém essa conclusão foi revista a partir da determinação dos tempos de vida do estado excitado da HSA, e pode-se concluir que o mecanismo predominante à temperatura ambiente é o mecanismo estático, porém com o aumento da temperatura ocorre a predominância do mecanismo do tipo dinâmico. Através da determinação dos parâmetros termodinâmicos, concluiu-se que as interações entre a HSA e o complexo são espontâneas, e forças de van der Waals e ligações de hidrogênio estão envolvidas na ligação entre a HSA e o supressor. / This work aims to synthesize and characterize a new mononuclear ruthenium (III) complex and enrofloxacin (enro, antibacterial drug of the fluoroquinolone family), [Ru(enro)3].nH2O. Several synthetic routes were tested, but only from one of them it was obtained the desired compound. The product was characterized by spectroscopic techniques of absorption in UV-visible and infra-red regions. Through this last technique, it was possible to determine the coordination mode of enrofloxacin to the ruthenium ion: the coordination occurs in a bidentate way through the pyridone oxygen and the oxygen of the carboxylate group. Another aim of this study was to investigate the interaction of mononuclear ruthenium (III) complex and the norfloxacin, [Ru(nor)3].nH2O, with the human serum albumin (HSA), through the technique of luminescence. More specifically, by the study of the quenching of luminescence of tryptophan residues, by applying the Stern-Volmers model of treatment of bimolecular suppression. The fluorescence quenching study showed, through the emission spectra of HSA, that increasing the complex concentration in HSA solution, there is a gradual reduction of the luminescence of HSA, due to the conformational changes of the protein that suggests the change of microenvironment near tryptophan residues. From the data processing it is possible to determine both K_sv and the kinetic constant of the suppression process, which showed temperature dependence, suggesting as the predominant mechanism of quenching the dynamic mechanism. However, this conclusion has been revised from the determination of the lifetimes of the excited state of HSA, and it can be concluded that the predominant mechanism at room temperature is the static mechanism, but with the temperatures increase, it occurs the predominance of the dynamic type mechanism. By determining the thermodynamic parameters, it was concluded that the interactions between HSA and the complex are spontaneous, and Van der Waals forces and hydrogen bonds are involved in the binding between HSA and suppressor.

A interface formada por materiais biológicos e materiais sintéticos tem grande importância em aplicações biomédicas, tais como o desenvolvimento de biomateriais para implantes médicos, que tem como processo essencial a deposição de proteínas na superfície dos biomateriais, e ainda não é bem compreendido no nível molecular. Algumas proteínas sofrem mudanças conformacionais após a adsorção na interface sólido-líquido, afetando suas funções ou propriedades, e algumas técnicas podem medir mudanças conformacionais em interfaces sólido. É possível estudar a fluorescência intrínseca de proteínas: a posição do máximo na faixa espectral da fluorescência, a eficiência quântica e o tempo de vida de fluorescência são indicadores de mudanças no ambiente local de grupos de moléculas de proteína fluorescente. Por outro lado, Nanopartículas de ouro têm atraído muita atenção pela sua afinidade com materiais biológicos e suas propriedades ópticas. Nesta tese, estudamos a viabilidade de substratos de vidro, quartzo, mica e ITO (óxido de índio e estanho) modificado com quitosana, phtalocyanines (Ni, Fe e Ni) e poli(alilanina hidroclorada) (PAH) na adsorção de BSA em forma dos filmes produzidos pela técnica camada por camada. O sistema foi estudado por UV-Vis e espectroscopia de fluorescência estática e resolvida no tempo. A caracterização morfológica dos filmes foi realizada por microscopia de força atômica e microscopia óptica. Os resultados mostram que os filmes de BSA / HAP cresceram com eficiência quatro vezes maior do que os filmes feitos de quitosana, que o quartzo tem a melhor janela de trabalho de UV-vis e há uma relação entre o pH da BSA e o tempo vida de fluorescência do filme resultante. As nanopartículas de ouro foram produzidas pela redução química e estabilizada por quatro diferentes métodos. O crescimento das nanopartículas foi monitorado por UV-vis spectroscopy. A carga de superfície das nanopartículas e da BSA foi estimado em vários valores de pH por medidas de potencial zeta. Os resultados indicaram que as nanopartículas têm cargas negativas na faixa de pH estudada. Soluções de BSA foram preparadas em diferentes valores de pH, e levadas para interagir com as nanopartículas de ouro. Os dados de supressão de fluorescência da BSA mostraram uma maior afinidade da BSA com nanopartículas estabilizadas com sacarose, com pH próximo do ponto isoelétrico (IP) estimado para BSA. / The interface formed by biological materials and synthetic materials has great importance in biomedical applications such as the development of biomaterials for medical implants, which has as an essential process of protein adsorption on the surface of biomaterials, and is not yet well understood in the molecular level. Some proteins undergo conformational changes after adsorption at solid-liquid interfaces, affecting their functions or properties, and few techniques can measure conformational changes in solid interfaces. It is possible to study the intrinsic fluorescence of proteins: the position of the maximum in the spectral range of fluorescence, the quantum efficiency and lifetime of fluorescence are indicators of change in the local environment of fluorescent groups of protein molecules. On the other hand, gold nanopartículas have attracted much attention for its affinity with biological materials and their optical properties. In this thesis we study the feasibility of glass substrates, quartz, mica and ITO (Indium tin oxide) modified with chitosan, phtalocyanines (Ni, Fe and Ni) and poly (allylamine hydrochloride) (PAH) on the adsorption of BSA in the form of films produced by the layer by layer technique. The system was studied by UV-Vis and static and time-resolved fluorescence spectroscopy. Morphological characterization of the films was performed by atomic force microscopy and optical microscopy. The results indicate that the films of BSA/PAH grew with efficiency four times greater than the films made of chitosan, that the quartz has the best working window for UV-vis and there is a relationship between the pH of the BSA and lifetime of fluorescence of the resulting film. Gold nanoparticles were produced by chemical reduction and stabilized by four different methods. The growth of nanoparticles was monitored by UV-vis spectroscopy. The surface charge of nanoparticles and the BSA was estimated at various pH values by zeta potential measurements. The results indicated that the nanoparticles have negative charges in the pH range studied. BSA solutions were prepared at various pH values, were taken to interact with gold nanoparticles. Fluorescence quenching data of BSA showed a greater affinity of the BSA with nanoparticles stabilized with sucrose, at pH near the isoelectric point (IEP) estimated for BSA.

O ferro é essencial para a vida do ser humano, desempenhando um papel fundamental no metabolismo. Contudo, quando não armazenado em compartimentos biológicos adequados, o metal apresenta um potencial tóxico ao organismo, uma vez que contribui para a formação de espécies reativas de oxigênio. A sobrecarga de ferro é uma condição desfavorável para portadores de algumas disfunções genéticas, como a hemocromatose, ou de anemias crônicas que requeiram transfusões de sangue periódicas, como é o caso da talassemia. Os fármacos atuais que controlam a patologia, como a desferrioxamina (DFO), requerem infusão subcutânea lenta, causando desconforto em pacientes e podendo trazer um série de complicações, como insuficiência hepática e renal. A modificação dessas moléculas com biopolímeros é uma proposta para minimizar efeitos colaterais e aumentar a biodisponibilidade do fármaco no organismo. Dentre esses biopolímeros, destacam-se as albuminas proveniente do soro bovino (BSA) e do ovo (OVA), que têm baixa toxicidade, baixo custo e abundância de sítios reativos, que quando modificados, favorecem reação com a desferrioxamina. Como resultado, houve a reação dos biopolímeros com a desferrioxamina, com mudanças em suas estruturas secundárias e possível dimerização, resultando na formação de conjugados possuem afinidade com íon ferro e capacidade antioxidante semelhante ao fármaco original, características que tornam os compostos bons candidatos a uma alternativa à terapia de quelação. Os conjugados BSA-DFO e OVA-DFO podem reagir, além do ferro, com gadolínio, fazendo com o que os complexos tenham uma potencial aplicação como agentes de contraste em ressonância magnética de imagem (MRI). Neste trabalho, vimos que o complexo entre Gd(III) e BSA-DFO apresentou uma relaxatividade de 52,92 s-1 mM-1 para T2 e 45,37 s-1 mM-1 para T1 , um valor bem superior aos fármacos disponíveis no mercado, que apre-sentam relaxatividade entre 4 e 5 s-1 mM-1, o que foi explicado por sua elevada massa molecular, indicando que poderia ter bons efeitos na qualidade de MRI, com menores doses. / Iron is essential for human life, playing a fundamental role in metabolism. However, when not stored in appropriate biological compartments, the metal presents a toxic potential to the body, contributing to the formation of reactive oxygen species (ROS). Iron overload is an unfavorable condition for people with certain genetic disorders, such as hemochromatosis, or chronic anemias that require periodic blood transfusions, as thalassemia. Current drugs that control the pathology, as desferrioxamine, require slow subcutaneous infusion, causing discomfort in patients and may lead to a number of complications, such as hepatic and renal failures. As a result, the biopolymers were reacted with desferrioxamine, with changes in their secondary structures and possible dimerization, resulting in the formation of conjugates with iron ion affinity and antioxidant capacity similar to the original drug, characteristics that make the compounds good candidates for an alternative chelation therapy As a result, the reaction of the biopolymers with desferrioxamine caused a change in the secondary structure, with possible formation of dimers and showing different mobility when exposed to an electric potential difference. Not all polymer chains have reacted with DFO, however BSA-DFO complex has antioxidant capacity similar to the original drug. The BSA-DFO and OVA-DFO conjugates can react, in addition to iron, with gadolinium, making the complexes potential contrast agents for magnetic resonance imaging (MRI). In this work, the complex between Gd(III) and BSA-DFO presented a relaxativity of 52,92 s-1 mM-1 for T2 and 45,37 s-1 mM-1 for T1, values higher than the available drugs in the market (4 - 5 s-1 mM-1) which was explained by the high molecular weight, indicating a good effects on the quality of MRI, with lower doses.

Orientador: Anibal Eugenio Vercesi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-19T05:29:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Figueira_TiagoRezende_D.pdf: 22742066 bytes, checksum: dd66394fba07238337b8c5a2eeb0c858 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A analbuminemia congênita é uma doença autossômica recessiva caracterizada por níveis traços de albumina plasmática (< 1 mg/mL) e sintomas clínicos leves. Entre as comorbidades apresentadas pelos indivíduos e ratos analbuminêmicos (ratos Nagase - NAR), os distúrbios no metabolismo/transporte de lipídeos plasmáticos são as mais marcantes. A dislipidemia associada à analbuminemia é caracterizada por níveis aumentados de colesterol e triglicérides, e déficit de ácidos graxos livres (FFA). Nesta tese, são apresentados três estudos independentes sobre a analbuminemia, os quais objetivaram investigar: 1) os mecanismos da hipertrigliceridemia e do déficit de FFA plasmático do NAR; 2) o metabolismo de carboidratos no NAR; 3) as funções mitocondriais no NAR. Também é apresentado um quarto estudo (aspectos metodológicos) sobre o uso do probe safranina para avaliar o potencial elétrico transmembrana mitocondrial. Os principais resultados destes estudos foram: Estudo um: as taxas de lipogênese (596 ± 40 vs. 929 ± 124 ?mol 3H2O/g/h) e de secreção de triglicérides para o plasma (4,25 ± 1,00 vs. 7,04 ± 1,68 mg/dL/min) foram mais lentas (P ? 0,05) no NAR do que no rato controle Sprague-Dawley (SDR). As injeções de heparina ou de albumina no NAR promoveram um aumento de FFA plasmático em função do tempo. Noventa minutos após a injeção de albumina, os níveis de FFA plasmáticos nos NAR se elevaram de 0,36 ± 0,05 para 1,34 ± 0,16 mEq/L (P ? 0,05), atingindo os níveis do SDR. Estes resultados indicam que a falta de albumina plasmática inibe a lipólise intravascular e causa o déficit de FFA plasmático na analbuminemia, e que a produção hepática de triglicérides não contribui para a hipertrigliceridemia no NAR. Estudo dois: a concentração de glicose plasmática foi similar entre os NAR e os SDR alimentados ou em jejum, porém a insulinemia no estado alimentado foi maior nos NAR do que nos SDR (P ? 0,05). O NAR apresentou maior tolerância à glicose quando comparado ao SDR (P ? 0,05). Esta maior tolerância a glicose está associada à maior resposta insulinêmica à administração de glicose. Não houve diferença entre os grupos para a sensibilidade periférica a insulina. Apesar do conteúdo similar de glicogênio hepático no estado alimentado, o NAR apresentou menor conteúdo de glicogênio (40% do SDR) após 6 h de jejum. A injeção de piruvato (substrato neoglicogênico) promoveu um aumento mais rápido na glicemia do NAR em comparação ao SDR. Deste modo, os resultados indicam que o NAR apresenta metabolismo de glicose acelerado. Estudo três: a capacidade de retenção de Ca2+ pelas mitocôndrias isoladas do fígado do NAR aos três meses de idade foi ~50% daquela do SDR. Esta variável não se diferiu entre os grupos quando avaliada aos 21 dias de vida dos ratos. Foi observada uma depleção de ~20% no conteúdo de nitrosotiol e um aumento de ~30% na expressão de ciclofilina D nas mitocôndrias de fígado do NAR. Nenhuma das variáveis relacionadas ao estado redox mitocondrial diferiu entre NAR e SDR, tais como: o conteúdo de tióis reduzidos, de glutationa total, a taxa de liberação de H2O2, e o estado reduzido de NAD(P)H. Com isso, conclui-se que a maior expressão de ciclofilina D, um componente importante no processo de transição de permeabilidade mitocondrial, e o menor conteúdo de nitrosotiol nas mitocôndrias dos NAR podem explicar a sua menor capacidade de retenção de Ca2+ / Abstract: Congenital analbuminemia is a rare autosomal recessive disorder characterized by a trace level of albumin in blood plasma and mild clinical symptoms. Analbuminemic patients and rats (Nagase analbuminemic rats - NAR) present associated abnormalities, among which the disturbances in plasma lipid metabolism and transport are hallmarks. The dyslipidemia associated with analbuminemia comprises a unique plasma lipid profile (i.e. high cholesterol and triglycerides, but a severe free-fatty acids deficiency). Three independent works on analbuminemia are presented in this PhD thesis, whose aims were: 1) to investigate the mechanisms of NAR hypertriglyceridemia and plasma free-fatty acids deficiency; 2) to study carbohydrate metabolism in NAR; 3) to evaluate mitochondrial (dys)function in NAR. Also, a methodological study about the use of the dye safranine as a fluorescent probe for the assessment of mitochondrial transmembrane electrical potential is presented in this thesis. The main results from these studies were: Study one: lipogenesis (596 ± 40 vs. 929 ± 124 ?mol 3H2O/g/h) and triglyceride secretion rates (4.25 ± 1.00 vs. 7.04 ± 1.68 mg/dL/min) were slower (P ? 0.05) in fasted NAR than in control Sprague-Dawley rats (SDR). The injection of either heparin or albumin elicited an increase in NAR plasma FFA levels over time. FFA levels reached control levels 90 min after the albumin administration into NAR, increasing from 0.36 ± 0.05 to 1.34 ± 0.16 mEq/L (P ? 0.05). These results indicate that the lack of plasma albumin inhibits intravascular lipolysis and causes the FFA deficit observed in NAR. Moreover, hepatic triglyceride output seems not to contribute to NAR hypertriglyceridemia. Study two: plasma glucose levels were similar between fed and fasted NAR and SDR, but fed insulinemia was higher in NAR than in SDR (P ? 0.05). NAR displayed increased glucose tolerance compared to SDR (P ? 0.05). This enhanced glucose tolerance was associated with higher insulinemia after the glucose load, and with similar insulin sensitivity between the groups. Despite similar liver glycogen content in fully fed condition, NAR had lower glycogen content (40% of control) after 6-h fasting. The injection of pyruvate (gluconeogenic substrate) elicited a faster rise in glycemia of NAR than in SDR. Therefore, NAR display enhanced glucose metabolism. Study three: the Ca2+ retention capacity of the liver mitochondria isolated from 3-month-old NAR was about 50% that of the control. Interestingly, the assessment of this variable in 21-day-old NAR and SDR indicated that the mitochondrial Ca2+ retention capacity was preserved at this age. A 20% decrease in mitochondrial nitrosothiol content and a 30% increase in cyclophilin D expression were observed in NAR liver mitochondria. None of the variables related to mitochondrial redox state differed between the controls and NAR, i.e., namely the contents of reduced mitochondrial membrane protein thiol groups and total glutathione, H2O2 release rate, and NAD(P)H reduced state. We conclude that the higher expression of cyclophilin D, a major component in the mitochondrial permeability transition process, and decreased nitrosothiol content in NAR mitochondria may underlie their lower Ca2+ retention capacity / Doutorado / Biologia Estrutural, Celular, Molecular e do Desenvolvimento / Doutor em Ciências

Abstract Reindeer management in the Fennoscandian area is currently facing challenges such as degradation of winter pastures, which may lead in the most severely affected areas to a concurrent decline in reindeer herd productivity. The use of often expensive supplementary feeding to prevent production losses has increased the demand for studies on the physiological effects of nutritional restriction and supplementary feeding. The knowledge obtained from such studies could be used, for example, to monitor the condition of reindeer in studies assessing herd productivity levels in different pasture conditions and management systems or sustainable use of pasture resources. In this thesis, the effects of season, year, pasture area, body mass, pregnancy and other extrinsic and intrinsic factors on the variation of blood chemical constituents of reindeer were studied in free-ranging animals under natural foraging conditions. The studied blood chemical constituents covered a wide range of parameters related to protein, carbohydrate, lipid and mineral metabolism. The same blood chemical constituents were studied in captive reindeer under defined feeding conditions, allowing an analysis of the effects of dietary protein, energy and mineral intake on the selected blood constituents and their comparison to a conventional measure of the animals' condition, live body mass. According to the results, free-ranging reindeer showed great variation in the concentrations of blood chemical constituents compared to the reference values of domesticated ruminants. Intrinsic factors such as body mass, pregnancy and age had only a minor influence on the variation of the studied parameters, whereas extrinsic factors such as season, year and pasture area, which were characterized by marked changes in environmental and nutritional conditions, explained the majority of the variation. The results obtained from captive animals in defined feeding conditions and from free-ranging animals foraging on natural pastures led to the conclusion that blood total proteins, albumin, urea, creatinine, urea:creatinine ratio, magnesium, inorganic phosphate and, to a lesser extent, globulins and albumin:globulin ratio responded to the changes in feed quality and availability and were the most suitable blood constituents to be used as nutritional biomarkers for reindeer.