Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nesta dissertação, foram preparados materiais poliméricos com atividade bactericida a partir de copolímeros de estireno (Sty) e divinilbenzeno (DVB) e de celulose bacteriana. Três copolímeros à base de Sty e DVB foram sintetizados através da técnica de polimerização em suspensão aquosa. Os copolímeros foram preparados com diferentes estruturas porosas, por meio da variação da composição do sistema diluente. Um copolímero comercial macrorreticulado, Amberlite XAD4, de elevada área superficial, também foi usado neste estudo com o objetivo de comparar sua estrutura polimérica e seu desempenho com o dos copolímeros sintetizados. Os copolímeros de Sty-DVB foram caracterizados por meio da densidade aparente, área específica, diâmetro médio de poros, volume de poros, microscopias ótica e eletrônica de varredura, grau de inchamento, espectrometria de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), análise termogravimétrica e análise elementar. Os copolímeros de Sty-DVB foram modificados quimicamente através da reação de nitração, seguida da reação de redução do grupo nitro a amino e posterior reação de diazotação e hidrólise do grupo sal de diazônio. Os copolímeros modificados contendo os grupos NH2 e OH foram utilizados como suporte para a ancoragem das nanopartículas de prata. As partículas de prata foram obtidas pela redução dos íons Ag+ empregando-se cloridrato de hidroxilamina como redutor e PVP como protetor de colóide. O teor de prata impregnada foi determinado pelo método volumétrico. A celulose bacteriana (BC) foi empregada como uma matriz para impregnação de nanopartículas de prata. Membranas de BC foram impregnadas com solução aquosa de AgNO3, a seguir foi realizada a redução dos íons Ag+ com três diferentes agentes redutores (hidrazina, hidroxilamina e ácido ascórbico) empregando ou não protetor de colóide (PVP ou gelatina). As membranas de BC/Ag0 obtidas foram caracterizadas por difração de raios-X, análise termogravimétrica e microscopia eletrônica de varredura. A capacidade bactericida dos copolímeros de Sty-DVB, dos copolímeros funcionalizados e impregnados com prata e das membranas de BC/Ag0 foi avaliada através do método da contagem em placa contra suspensões de Escherichia coli, em diferentes concentrações (103 a 107 células/mL). Foi observado que os copolímeros de origem e os copolímeros modificados contendo os grupos NO2 e NH2 não apresentaram atividade bactericida contra suspensões de E. coli em nenhuma concentração. Por outro lado, os copolímeros modificados contendo o grupo OH apresentaram alguma atividade bactericida, embora abaixo do esperado devido à baixa incorporação de hidroxilas fenólicas. Os copolímeros modificados impregnados com Ag apresentaram maior ação bactericida do que os copolímeros modificados, o que comprova que a ação bactericida é devida às partículas de prata ancoradas nos copolímeros. Os copolímeros modificados contendo o grupo OH impregnados com Ag mesmo possuindo menores teores de prata apresentaram maior ação bactericida do que os copolímeros modificados contendo o grupo NH2 impregnados com Ag. A maior ação bactericida pode ser atribuída à combinação da atividade bactericida das partículas de prata com a atividade dos grupos hidroxilas fenólicas mesmo que estes grupos estejam pouco incorporados nos copolímeros. Os compósitos de BC/Ag0 exibiram atividade bactericida contra E. coli que foi atribuída à ação das nanoparticulas de prata obtidas quando foi empregada a hidroxilamina como agente redutor e a gelatina como protetor de colóide / In this work, styrene and divinylbenzene copolymers and bacterial cellulose were employed as polymeric supports for preparing composite materials with bactericidal activity. Three copolymers based on Sty-DVB were synthesized by suspension polymerization. The copolymers were prepared by varying the solvating power of the employed diluent system aiming to obtain different porosities. The commercial copolymer Amberlite XAD4 was also used aiming to relate its performance with the porous structure of this commercial resin and the synthesized copolymers. These copolymers were characterized by bulk density, specific area, pore average diameter, optical and scanning electronic microscopies, swelling degree, infra-red spectrometry (FTIR), thermogravimetric analysis (TG) and elemental analysis (CHN). The copolymers were modified by the nitration reaction, reduction of the nitro group and subsequent hydrolysis of the diazonium salt group. The chemical modification of copolymers was confirmed by FTIR and by the thermal profiles changes. The modification extension was determined by elemental analysis. The Ag+ ions were reduced by employing hydroxylamine as reductant and PVP as colloid protector aiming to produce silver nanoparticles anchored on the resin surface. The amount of incorporated silver was determinated by tritation. The bacterial cellulose (BC) was also used as a matrix for anchoring nanoparticles of silver. BC membranes were immersed in silver nitrate solution. The Ag+ ions were reduced by employing hydrazine, hydroxylamine or ascorbic acid as reductant in the presence or not of a colloid protector (PVP or gelatin). XRD analysis have confirmed Ag cubic phase on the BC/Ag0 membrane. The particles size distribution of silver nanoparticles and their morphologic features were investigated by scanning eletron microscopy. The antibacterial activity of the original copolymers, the modified copolymers, the copolymers containing anchored silver particles and BC/Ag membranes was determined towards 103 to 107 cells/mL dilutions of Escherichia coli strain. It was noted that the original copolymers and copolymers containing NO2 and NH2 groups did not present bactericidal action. However, the copolymers containing OH groups presented a considerable bactericidal activity but lower than expected due to low amount of OH groups. The copolymers containing anchored silver particles presented higher bactericidal action than the modified copolymers, confirming that the bactericidal activity was attributed to the action of silver nanoparticles. The modified copolymers containing OH groups and anchored silver particles exhibited higher bactericidal action than the modified copolymers containing NH2 groups and anchored silver particles. This highest bactericidal activity was due to the combined action of silver nanoparticles and functional group OH of the copolymers. The composites BC/Ag0 showed antibacterial activity against Escherichia coli that was attributed to the action of silver nanoparticles obtained when a combination of hydroxylamine as reducing agent and gelatine as protective colloid was employed

Neste trabalho de mestrado foram desenvolvidos nanobiocompósitos contendo quitosana (QS) e nanopartículas de prata (AgNPs) para aplicação em matrizes poliméricas com propriedades bactericidas. O trabalho foi conduzido em 4 etapas, sendo: i) a primeira referente ao estudo e escolha do melhor modo de estabilização dos colóides de prata em solução, sendo escolhido o modo de estabilização estérica com a quitosana (QS); ii) a segunda parte está relacionada com um estudo detalhado da interação entre a QS e as nanopartículas de prata (AgNPs) além da otimização da relação QS:AgNPs no nanocompósito para se obter maior ação bactericida; iii) foi também proposta uma rota de síntese na qual não se utiliza-se o Boro Hidreto de Sódio (NaBH4) como redutor, composto altamente reativo, sendo utilizados o citrato de sódio e QS conjuntamente como redutores; iv) inserção do nanocompósito QS:AgNPs em uma matriz de polivinil álcool (PVA). Foram utilizadas as técnicas de espectroscopia UV-vis e FT IR, DLS, Potencial Zeta, MET, DR-X, ensaios microbiológicos de MIC, OD595 e teste de halo de inibição, TGA, DSC e ensaios mecânicos. Concluímos que o uso da QS como agente estabilizante em comparação ao PVA é a mais indicada, devido ao maior número de grupos funcionais interagindo com as nanopartículas de prata. O poder de ação bactericida do nanocompósito QS:AgNPs pode ser aumentado numa certa relação entre ambos, a saber 4:1 em massa. A síntese utilizando citrato de sódio e QS como redutores mostrou a possibilidade da obtenção de nanopartículas de prata pequenas, com tamanho de 2 - 5 nm com estrutura esférica ou maiores. com tamanho de 300 nm, apresentando estruturas dendríticas, dependendo apenas do tempo de reação e concentração de citrato de sódio. A última etapa revelou a possibilidade da inserção do nanocompósito no polímero PVA sem perda significativa das características térmicas e mecânicas do polímero. / The work reported here was aimed at developing chitosan/AgNPs based nanobiocomposits for bactericidal applications. The studies were divided into four main steps, viz.,: i) optimization of the silver colloids stabilition process, in which the use of chitosan resulted in the best stability, ii) a detailed investigation on the interactions between chitosan and AgNPs, as well as the optimization of the chitosan :AgNPs ratio to promote the best bactericidal effect, iii) development of a new synthetic route without using NaBH4, in a search for an environmentally-friendly route, and iv) incorporation of the chitosan:AgNps nanobiocomposites in a PVA matrix for application as smart food packaging. The nanobiocomposites were characterizaed via UV-vis and FT IR spectroscopies, DLS, Zeta potential, TEM and DR-X. Biological essays had also been carried out, as well as tensilestress and thermo analyses (DSC and TGA). The best bactericidal effect was observed for a nanobiocompostie comprising chitosan:AgNPs at a ratio of 4:1 (wt/wt). The synthetic route employing sodium citrate as reducing agent resulted in AgNPs with average diameters of 2 5 nm, as well as bigger nanoparticles with diameters of ca. 300 nm, depending on the reaction time and citrate concentration. The incorporation of the chitosan:AgNPs composites in the PVA matrix resulted in the formation of a bactericidal composite with good mechanical and thermal properties, suitable for applications as smart food packing.

As fosfolipases A2 (EC 3.1.1.4) catalisam a hidrólise das ligações ácido-éster na posição sn-2 de glicerofosfolipídios liberando, como produto da catálise, ácidos graxos e lisofosfolipídios. Membros da sub-família de fosfolipases A2-Lisina49 (PLA2-Lys49), isolados de venenos de serpentes Viperidae mostram uma substituição do resíduo de aspartato na posição 49 por uma lisina, com a eliminação concomitante da atividade hidrolítica contra fosfolipídeos. Apesar da ausência de atividade catalítica, as PLA2-Lys49 apresentam propriedades farmacológicas variadas incluindo miotoxicidade, e danifica membranas artificiais por um mecanismo Ca2+-independente, que não envolve hidrólise de fosfolipídeos. As PLA2-Lys49 formam homodímeros em solução, e estudos cristalográficos e espectroscópicos de Bothropstoxina-I, uma PLA2-Lys49 do veneno de Bothrops jararacussu, revelaram que a transição na estrutura quaternária do dímero provoca a mudança de posição da região C-terminal, apoiando a sugestão do envolvimento desta região no modelo proposto de danificação da membrana Ca2+-independente. Um papel para a região Cterminal das PLA2-Lys49 também foi sugerido na atividade bactericida observada para esta proteína, e o presente estudo investiga uma possível correlação entre a atividade de danificação de membranas Ca2+-independente e o efeito bactericida. O efeito bactericida de BthTx-I e mutantes da proteína na região C-terminal foi avaliado contra bactéria Escherichia coli (K12). A BthTx-I nativa e recombinante tiposelvagem apresentaram alta atividade bactericida com uma concentração de 5 mg/mL, porém as mutantes Y117W, Y119W, K122A e F125W reduziram significativamente este efeito, mostrando uma correlação entre os determinantes estruturais das atividades bactericida e de danificação em membranas artificiais. Na tentativa de correlacionar o mecanismo de danificação de membranas artificiais com a atividade bactericida de BthTx-I contra linhagem E.coli (K12), um estudo por partição de sondas fluorescentes em compartimentos celulares específicos foi realizado. A sonda hidrofóbica N-fenil-N-naftilamina (NPN) foi utilizada para avaliar a integridade da membrana externa da bactéria e a sonda Sytox Green (SG) para avaliar a integridade da membrana citoplasmática bacteriana. A cinética de permeabilização da membrana externa é rápida e não foi influenciada por mutagênese da região C-terminal da proteína. Entretanto, a cinética de permeabilização da membrana plasmática mostrou-se lenta, com um efeito máximo de 2 horas de ação e identificou os mesmos determinantes estruturais como os identificados para a atividade bactericida de BthTx-I. Resultados obtidos pelas técnicas de citometria de fluxo e microscopia eletrônica de transmissão auxiliaram os dados evidenciando a importância da região C-terminal de BthTx-I na atividade bactericida contra linhagem E.coli. / Phospholipases A2 (PLA2 - EC 3.1.1.4) catalyze the hydrolysis of acid ester bonds at the sn-2 position of glycerophospholipids liberating fatty acids and lysophospholipids as catalysis products. Lysine 49 phospholipase A2 (Lys49-PLA2) are isolated from the venom of viperid snakes, and in these proteins, the aspartic acid at position 49 is replaced by a lysine, resulting in the elimination of hydrolytic activity against phospholipid substrates. Despite the absence of catalytic activity, these Lys49-PLA2s present various pharmacological properties and furthermore damage artificial membranes by a Ca2+-independent mechanism. Lys49- PLA2s form homodimers in solution, and crystallographic and spectroscopic studies of the bothropstoxin-I (BthTx-I), a Lys49-PLA2 isolated from venom of Bothrops jararacussu, reveal that a quaternary structure transition in the homodimer results in a change in the position of the C-terminal loop of the protein, suggesting the involvement of this region in the Ca2+- independent membrane damaging activity. A role for the C-terminal region of Lys49-PLA2 has also been suggested for the bactericidal activity of theses proteins, and using BthTx-I one as a model system, the present study investigates the possible correlation and between the Ca2+-independent membrane damaging and the bactericidal activities. The bactericidal effect of native BthTx-I and site-directed mutants of the C-terminal loop was evaluated using the Gram negative bacteria E. coli strain K12. Both the native and wild type recombinant BthTx-I presented a high bactericidal activity at a concentration of 5 mg/mL, whereas the mutants Y117W, Y119W, K122A and F125W showed significantly reduced the bactericidal effects, showing a correlation between the structural determinants of the bactericidal and membrane damaging activities. The fluorescent probe NPN was used to evaluate the integrity of the external membrane of the bacterial cells after exposure to the BthTx-I and mutants. The permeabilization of the external membrane is complete within 2 minutes, and neither the kinetics nor the extent of membrane damage was influenced by mutagenesis in the C-terminal region. The fluorescent probe Sytox Green (SG) was used to evaluate the integrity of the bacterial plasma membrane, an event which showed a significantly slower kinetic, with a maximum effect observed after two hours exposure to the BthTx-I. Furthermore, the extent of the membrane damage is influenced by mutagenesis in the C-terminal loop, and the structural determinants for the bactericidal activity of BthTx-I are the same as those that determine the permeabilization of the bacterial plasma membrane. Evidence obtained using flow cytometry and transmission electron microscopy support of the suggestion that the C-terminal region of BthTx-I is an important structural determinant of the plasma membrane damaging bactericidal activities.

Neste trabalho descrevemos o isolamento e a caracterização bioquímica, estrutural e funcional de uma L-aminoácido oxidase isolada do veneno da serpente Bothrops jararacussu, proteína esta denominada BjussuLAAO. O isolamento foi realizado pela combinação de três etapas cromatográficas, utilizando filtração molecular em Sephadex G-75, seguida de cromatografia de afinidade em Benzamidina-Sepharose, seguida pela última etapa cromatográfica, realizada com interação hidrofóbica em Fenil-Sepharose. A BjussuLAAO é uma proteína com massa molecular de 61 kDa e pI 5,8, e apresentou alta similaridade sequencial com as LAAOs já isoladas dos venenos de serpentes. A enzima BjussuLAAO induziu edema apenas na maior dose (100 ?g/animal), não apresentou atividade miotóxica, também não apresentou atividade hemorrágica, mesmo nas doses mais elevadas. A BjussuLAAO, demonstrou ter efeito coagulante e ação fibrinogenolítica e, mesmo utilizando inibidores de metaloproteases e serino proteases, continuou apresentando tal atividade, demonstrando assim não existir contaminantes destas classes de proteínas na amostra. As atividades mais interessantes do ponto de vista farmacológico, onde podemos visualizar a BjussuLAAO como um futuro fármaco, foram as atividades antitumoral, bactericida e antiparasitária. Esta apresentou, em baixas concentrações, citotoxicidade sobre células tumorais, ação leishmanicida e tripanocida, demonstrando assim ser uma substância candidata a fármaco multifuncional. / In this research we described the isolation and biochemical, structural and functional characterization of an L-amino acid oxidase from Bothrops jararacussu venom, named BjussuLAAO. The purification was carried out through three chromatography steps, using a molecular filtration on Sephadex G-75, followed by an affinity chromatography on Benzamidine-Sepharose, and finally a hydrophobic chromatography on Phenyl-Sepharose. BjussuLAAO is a protein with a molecular mass of 61 kDa and pI 5.8. This protein showed high sequencial similarity with other LAAOs from snake venoms. BjussuLAAO induced edema only in the highest dose (100 ?g/animal), did not show any myotoxic or hemorrhagic activity. BjussuLAAO, showed clotting and fibrinogenolitic activity, even in the presence of metalloproteases and serino-proteases inhibitors. The more interesting pharmacological activities, where from we can look a future application, were the anti-tumoral, bactericide, leishmanicidal and tripanocidal actions. The enzyme displayed a bactericide effect too, showing to be a multifunctional drug.

As fosfolipases A2 (PLA2s, ou fosfatidil-acil hidrolases EC 3.1.1.4) catalisam especificamente a hidrólise das ligações ácido-éster na posição sn-2 de glicerofosfolipídios liberando, como produto da catálise, ácidos graxos e lisofosfolipídio. São encontradas em plantas, mamíferos e em veneno de animais vertebrados e invertebrados e estão envolvidas em uma ampla variedade de processos fisiológicos. A fosfolipase A2 secretada humana do grupo IIA (hsPLA2 gIIA) é uma proteína de fase aguda da resposta imunológica, pois sua expressão é induzida por endotoxinas e citocinas via processos autócrinos e/ou parácrinos durante processos inflamatórios de relevância clínica. A hsPLA2 gIIA mostra efeito bactericida contra infecção por Staphylococcus aureus, e tem marcada preferência por fosfolipídios aniônicos tais como fosfatidilglicerol (PG) encontrados em membranas bacterianas. Uma grande variedade de inibidores de PLA2 do grupo IIA foi descrita na literatura, incluindo substâncias polianiônicas que atuam contra os efeitos inflamatórios destas enzimas. Suramina é um derivado de naftiluréia polissulfonado que recentemente mostrou ligação com os resíduos catiônicos no sítio de reconhecimento interfacial de Bothropstoxina-I (BthTX-I), uma PLA2-Lys49 isolada do veneno de Bothrops jararacussu, inibindo a atividade miotóxica da proteína. Devido ao tipo de interação diferenciada da suramina com BthTX-I em relação aos inibidores competitivos de PLA2, nós avaliamos a especificidade de ligação da suramina na hsPLA2 gIIA como um modelo para estudar este novo tipo de inibidor de PLA2s. O efeito da suramina nas atividades biológicas e de membranas artificiais da hsPLA2 gIIA foi avaliado. A suramina aboliu tanto a atividade hidrolítica da hsPLA2 gIIA quanto a atividade de danificação de membranas artificiais Ca2+ independente. Embora a suramina não tenha inibido a atividade bactericida da hsPLA2 gIIA contra a linhagem Micrococcus luteus, a ativação de macrófagos foi abolida pela mesma de maneira dependente de hidrólise. Além disso, técnicas de simulação de dinâmica molecular, calorimetria de titulação isotérmica e mutagênese sítio dirigida foram utilizadas para mapear os sítios de ligação da suramina na proteína. A interação da suramina com a hsPLA2 gIIA resultou de interações eletrostáticas entre grupos sulfonados com cadeias laterais de aminoácidos da região do sítio ativo e dos resíduos em torno das posições 15 e 116 localizados, respectivamente, na N- e Cterminal. Portanto, estes resultados permitem sugerir que a suramina pode atuar como inibidor de sPLA2s / Suramin is a polysulphonated napthylurea used as an antiprotozoal drug that presents inhibitory activity against a broad range of enzymes. We have evaluated the effect of suramin against the artificial and biological activities of the secreted human group IIA phospholipase A2 (hsPLA2 gIIA), a protein involved in inflammatory processes. To map the suramin binding sites on the hsPLA2 gIIA, proteins with mutations in the active site region and in the protein surface that makes contact with the phospholipids membrane were expressed in E. coli and refolded from inclusion bodies. The activation of macrophage cell line RAW 264.7 by hsPLA2 gIIA was monitored by nitric oxide release, and bactericidal activity of the protein against Micrococcus luteus was evaluated by colony counting and by flow cytometry. The hydrolytic activity of the hsPLA2 gIIA against lipossomes composed of a mixture of dioleoylphosphatidylcholine/dioleoylphosphatidylglycerol (DOPC/DOPG) was inhibited by a concentration of 100 nM suramin. The activation of macrophages by hsPLA2 gIIA was abolished at protein/suramin molar ratios where the hydrolytic activity of the enzyme was inhibited. In contrast, both the bactericidal activity of hsPLA2 gIIA against Micrococcus luteus and permeabilization of the bacterial inner membrane were unaffected by suramin concentrations up to 50 M. The affinity of interaction of the suramin with hsPLA2 gIIA was evaluated by suramine fluorescence and the mutants K15A, K38A, R54A and K123A presented a reduced affinity. The binding of the suramin/hsPLA2 gIIA complex was investigated by molecular dynamics simulations, which indicated two conformations of the bound inhibitor, which involve cationic amino-acid side chains in the active-site region and residues around positions 15 and 116 located in the N- and C-termini respectively in the substrate recognition surface. These results were correlated with isothermal titration calorimetry data, which demonstrated 2.7 suramin-binding sites on the hsPLA2 gIIA. These results suggested that suramin represents a novel class of phospholipase A2 inhibitor

Orientador: Luciane Alarcão Dias-Melicio / Resumo: Recentemente, a deficiência de vitamina D vem se tornando um problema de abrangência mundial em virtude de hábitos rotineiros da população, como o trabalho por períodos prolongados em ambientes fechados e diminuição da exposição solar. Trabalhos recentes demonstram que a vitamina D age não somente na homeostase do cálcio, mas também na regulação do sistema imune. Diante da multiplicidade de funções dessa vitamina, sua deficiência tem sido associada ao risco de desenvolvimento de uma série de doenças, entre elas doenças infecciosas como as causadas por S. aureus. As infecções por essa bactéria têm trazido expressiva preocupação para a população humana em decorrência do aumento da prevalência de cepas resistentes aos fármacos antibacterianos, dificultando, dessa maneira, o tratamento e contribuindo para a busca de métodos alternativos para combater esse tipo de infecção. Além disso, o S. aureus conta com um potente arsenal de fatores de virulência que contribuem para a evasão da resposta imune do hospedeiro. Nesse contexto, torna-se importante avaliar se a vitamina D pode modular os efeitos bactericidas de neutrófilos humanos através de mecanismos intra e extracelulares, favorecendo, portanto, o combate a infecções, especialmente aquelas causadas por microrganismos resistentes aos principais tratamentos. Dessa maneira, nós demonstramos que neutrófilos tratados com vitamina D e desafiados com duas cepas de S. aureus tiveram um aumento nas taxas de fagocitose e atividade bacteric... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In the last years, vitamin D deficiency has become a worldwide problem due to routine population habits, such as prolonged work indoors and increased use of sunscreen/decreased sun exposure in attempt to avoid high rates of skin cancer. Recent studies demonstrated that vitamin D acts not only on calcium homeostasis, but also on the regulation and function of the immune system. Facing the countless functions of vitamin D, its deficiency has been associated with the risk of development of many diseases, including infectious diseases such as those caused by S. aureus. Infections caused by these bacteria have brought significant concern to the human population due to the increased prevalence of strains resistant to antibiotics, thus making it difficult to treat and contributing to the search for alternative methods to combat this type of infection. In addition, S. aureus have a variety of virulence factors, which confer the ability to evade host immune responses. In this context, it is important to evaluate whether vitamin D can modulate the bactericidal effects of human neutrophils through intra- and extracellular mechanisms, such as phagocytosis, bacterial killing and release of Neutrophil Extracellular Traps (NETs), thus contributing to the response against infections, especially those caused by microorganisms resistant to the main treatments. Thus, we demonstrated that neutrophils treated with Vitamin D and challenged with two strains of S. aureus had an increase in phagocyti... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Neste trabalho, foram empregadas duas resinas comerciais de caráter fortemente básico. Ambas tendo como base copolímeros de estireno e divinilbenzeno (DVB), sendo que a VPOC 1950 contém em sua composição grupos quaternários de amônio do tipo 1, que apresentam três grupos metila e a VPOC 1960 grupos quaternários de amônio do tipo 2, que apresentam um grupo etanoíla e dois grupos metila. As resinas comerciais citadas foram escolhidas por apresentarem grande capacidade de troca iônica, estabilidade e grupos funcionais de interesse para a impregnação com iodo. As resinas foram impregnadas com iodo por meio de três metodologias distintas, uma solução metanólica de iodo 0,08 mol/L com e sem iodeto de potássio 0,14 mol/L, e iodo 0,08 mol/L em heptano. As resinas foram caracterizadas por área específica, volume do poro, grau de inchamento, microscopia ótica, espectrometria de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), análise elementar, termogravimetria, microscopia eletrônica de varredura e determinação do iodo fixado por iodometria. A avaliação da atividade biocida foi realizada através do método da contagem em placas, utilizando-se uma cepa de Escherichia coli ATCC11775 em concentrações de 103 a 107 células/mL. Todas as resinas impregnadas mostraram atividade bactericida significante devido à presença de iodo correlacionada às características da resina, tais como: grupos funcionais, tamanho e formato dos poros. Para efeito de comparação, foram realizados ensaios bactericidas com as resinas de partida para comprovação ou não da ação bactericida ser atribuída somente ao iodo / In this study, we employed two commercial resins strongly basic character. Both based on copolymers of styrene and divinylbenzene (DVB), and the VPOC 1950 contains in its composition quaternary ammonium groups of the type 1 (has three methyl groups) and VPOC 1960 quaternary ammonium groups of the type 2 (where a group ethanol replaces one of the methyl groups). The aforementioned commercial resins were chosen because they have a high ion exchange capacity, stability and functional groups of interest for impregnation with iodine. The resins were impregnated with iodine by three different methodologies, a methanol solution of 0.08 mol/L iodine with and without 0.14 mol/L potassium iodide and 0.08 mol/L iodine in heptane. The resins were characterized by surface area, pore volume, degree of swelling, optical microscopy, infrared spectroscopy by Fourier transform (FTIR), elemental analysis, thermogravimetry, scanning electron microscopy and determination of iodine prescribed by iodometry. The biocidal activity evaluation was performed by the method of plate counting, using a strain of Escherichia coli ATCC11775 at concentrations 103-107 cells/ml. All resins impregnated showed significant bactericidal activity due to the presence of iodine correlated characteristics of the resin, such as functional groups, size and shape of the pores. For comparison, tests were performed with bactericidal resins departure for confirmation or not of bactericidal only be attributed to iodine

Submitted by Luciana Sebin (lusebin@ufscar.br) on 2016-09-20T12:56:58Z No. of bitstreams: 1 DissLAC.pdf: 1834490 bytes, checksum: 6410aa8c3bfff59b075e6e4699033664 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-21T12:45:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissLAC.pdf: 1834490 bytes, checksum: 6410aa8c3bfff59b075e6e4699033664 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-21T12:45:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissLAC.pdf: 1834490 bytes, checksum: 6410aa8c3bfff59b075e6e4699033664 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-21T12:45:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissLAC.pdf: 1834490 bytes, checksum: 6410aa8c3bfff59b075e6e4699033664 (MD5) Previous issue date: 2015-08-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Millions of surgeries for implants and prosthesis placement are performed annually worldwide. Among these surgical procedures are observed some types of failures. The most worrying complication is the infection that can cause deformity in the region, amputation of body parts, and may progress to osteomyelitis and patient death. In this context, the bactericidal property of the bioactive glasses is being widely studied. The F18 is a new bioglass that was developed at Vitreous Materials Laboratory (LaMaV) and can be manipulated in different forms to be used as auxiliary agent in the medical treatment of infectious processes. The purpose of this study was to investigate the bactericidal activity of F18 in powder form for coating implants and in fibers form to be used in wound healing, on the bacteria Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa. In addition, it was proposed to compare the kinetic of bactericidal activity of F18 in powder, F18 in powder doped with silver (F18Ag), and the standard bioglass called 45S5, on S. aureus. The bactericidal activity of F18 was tested using an analysis method based on a standard JIS (Japanese Industrial Standard) Z2801: 2010, where the inoculum was in contact with the material for 24 hours and the reduction of viable cells was observed after this period. For the realization of kinetic tests the powder samples from different materials were placed in contact with the S. aureus suspension and an aliquot of these mixtures was plated in a culture media at different times. The direct count of colony on Petri dishes demonstrated the viable cells reduction. F18 both in powder form and in the form of fibers showed an extremely efficient bactericidal activity. The elimination of the microorganisms was close to 100%. The log of reduction of bacteria was between 5.9 ± 0.4 and 7.0 ± 0.2 log10 CFU ml-1, and the standard considers as a bactericide the material that shows a reduction of 2.0 logs or more. The bactericidal activity of F18Ag began after the first 30 minutes of contact with microorganisms and practically eliminated the bacterial colonies after one hour of contact. The bactericidal action of F18 started after six hours and eliminated viable cells after 24 hours. Both materials demonstrated bactericidal action similar to that presented by the standard 45S5. / Milhões de cirurgias para colocação de implantes e próteses são realizadas anualmente no mundo todo. Dentre estes procedimentos cirúrgicos, são observadas alguns tipos de falhas. A complicação mais preocupante é a infecção que pode causar deformidade corporal na região, amputação de partes do corpo, e pode evoluir para osteomielite e morte do paciente. Nesse contexto, a propriedade bactericida dos vidros bioativos está sendo amplamente estudada. O F18 é um novo biovidro desenvolvido no Laboratório de Materiais Vítreos (LaMaV) da Universidade Federal de São Carlos, e que apresenta possibilidade de manipulação em diferentes formatos, podendo ser utilizado como agente auxiliar no tratamento médico de processos infecciosos. Os objetivos do presente trabalho foram investigar a ação bactericida do F18 sob a forma de pó para ser utilizado em recobrimento de implantes, e sob a forma de manta composta por fibras de biovidro para utilização no auxílio de cicatrização de feridas. Os microrganismos utilizados nos testes foram Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Escherichia coli e Pseudomonas aeruginosa. Além disso, buscou-se comparar a cinética de atividade bactericida sobre S. aureus do F18 em pó, F18 em pó acrescido de prata (F18Ag), e o biovidro padrão no mercado atual, chamado de 45S5. A atividade bactericida do F18 foi testada, primeiramente, utilizando-se uma metodologia de análise baseada na norma JIS (Japanese Industrial Standard) Z2801:2010, onde o inóculo padrão permaneceu em contato com o material durante 24 horas. Para a realização dos ensaios cinéticos as amostras dos materiais em teste foram colocadas em contato com a suspensão bacteriana de S. aureus e uma alíquota das misturas foi plaqueada em diferentes tempos. A redução de células bacterianas viáveis foi observada por meio de contagem direta de colônias em placas de Petri. O F18 tanto na forma de pó quanto na forma de manta apresentou elevada atividade bactericida. A eliminação dos microrganismos foi próxima a 100%. A redução logarítmica das bactérias foi entre 5,9 ± 0,4 e 7,0 ± 0,2 log10 UFC ml-1, sendo que a norma utilizada considera como bactericida o material que apresenta redução a partir de 2,0 logs. Nos testes cinéticos observou-se que a atividade bactericida do F18Ag iniciou-se logo após os primeiros 30 minutos de contato com os microrganismos e as células viáveis foram eliminadas após uma hora. Nos ensaios cinéticos também observou-se que a ação bactericida do F18 iniciou-se após seis horas e eliminou as células viáveis em 24 horas. Ambos os materiais demonstraram ação bactericida similar àquela apresentada pelo padrão 45S5.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-04-17T21:26:30Z No. of bitstreams: 1 MaraTatianeDeSouzaTavares_TESE.pdf: 3624533 bytes, checksum: fd1f8f479ff20180ca99cd3c488a4834 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-04-18T21:34:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 MaraTatianeDeSouzaTavares_TESE.pdf: 3624533 bytes, checksum: fd1f8f479ff20180ca99cd3c488a4834 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-18T21:34:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MaraTatianeDeSouzaTavares_TESE.pdf: 3624533 bytes, checksum: fd1f8f479ff20180ca99cd3c488a4834 (MD5) Previous issue date: 2016-07-26 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq) / Atualmente vem sendo investigada uma nova classe de materiais inorg?nicos que surgem como uma op??o promissora com alto desempenho em diferentes aplica??es, tais como fotocatal?ticas e bactericidas. O Hidr?xido de ?ndio (III) ? um semicondutor que apresenta bom desempenho em propriedades ?ticas e t?m gerado intensas investiga??es para compreens?o de novas aplica??es. A dopagem de semicondutores com diferentes elementos ? conhecida por afetar grandemente muitas das suas propriedades b?sicas. Para obter as propriedades desejadas, atualmente muitos pesquisadores estudam s?ntese de semicondutores puros e dopados, em uma grande variedade de materiais. Neste trabalho, estruturas cristalinas de hidr?xido de ?ndio puro e dopado com ?ons de zinco e ?ons de prata foram sintetizadas pelo m?todo hidrot?rmico assistido por micro-ondas (HM) utilizando patamar de tratamento hidrot?rmico de 30 minutos. As amostras foram caracterizadas por difra??o de raios-X (DRX), microscopia eletr?nica de varredura com emiss?o de campo (MEV-FEG), fotoluminesc?ncia (FL) e espectroscopia UV-vis?vel (UV-vis). Para verificar a aplicabilidade foram realizados nas amostras de In1-x(OH)3Znx teste fotocatal?tico e nas amostras de In1-x(OH)3Agx teste bactericida. Os resultados de difra??o de raios-X confirmaram a forma??o da fase c?bica de In(OH)3, mesmo com o teor m?ximo de dopantes (0,04 de Zn+2 e 0,04 de Ag+). Imagens de MEV mostraram que as amostras de In(OH)3 puro exibe morfologia na forma de cubos com diferentes tamanhos de part?culas, j? nas amostras dopadas com ?ons de Zn+2 e Ag+ houve altera??es significativas na morfologia apresentando compostos agregadas com diferentes tamanhos de part?culas. Os espectros de fotoluminesc?ncia apresentaram diminui??o na intensidade com o aumento da concentra??o de ?ons de Zn+2 na matriz hospedeira, j? as amostras dopadas com 0,02 e 0,04 de ?ons de Ag+ apresentam um desvio para o vermelho. Os espectros de reflect?ncia de UV-vis indicaram que a dopagem com ?ons de Zn+2 e Ag+ causaram uma diminui??o na banda de gap com o aumento da dopagem de 0 para 0,04 de Zn+2/Ag+. No teste fotocatal?tico das amostras de In1-x(OH)3Znx (x=0,04) o corante rodamina B (RhB) degradou em apenas 16 minutos sob irradia??o UV. As amostras do In(OH)3 puro degradaram o corante ap?s 30 minutos sob irradia??o UV. Estes resultados indicaram que, mesmo sem qualquer dopagem, a efici?ncia desse semicondutor na fotodegrada??o do rodamina B (RhB) ? alta. A atividade bactericida das amostra de In1-x(OH)3Agx foi avaliada utilizando bact?rias Gram negativa (Escherichia coli) e bact?rias Gram positivas (Staphylococcus aureus). A presen?a de uma zona de inibi??o indica claramente o efeito antibacteriano das amostras dopadas com Ag+ para ambos os tipos de bact?rias (E. coli e S. aureus), enquanto as amostras de In(OH)3 puro n?o apresentam qualquer efeito antibacteriano. / Currently is being investigated a new class of inorganic materials occurring as a promising option with high performance in different applications, such as photocatalytic and bactericidal. The Hydroxide of Indium (III) is a semiconductor that performs well in optical properties and have generated intense research to understand new applications. The doping of semiconductors with different elements is known to greatly affect many of their basic properties. To obtain the desired properties, currently many researchers study synthesis of pure semiconductors and doped, in a the wide variety of materials. In this work, crystal structures of pure indium hydroxide and doped zinc ions and silver ions were synthesized by hydrothermal method assisted by microwave (MAH) using hydrothermal treatment level of 30 minutes. The samples were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy, with field emission (SEM-FEG), photoluminescence (PL) and UV-visible (UV-vis). To verify the applicability were conducted on samples In1-x(OH)3Znx photocatalytic test and samples the In1-x(OH)3Agx bactericidal test. The results of X-ray diffraction confirmed the formation of cubic phase of In(OH)3 even with the maximum level of doping (0,04 Zn2+ and 0,04 Ag+). SEM pictures showed that the samples of pure In(OH)3 exhibits morphology in the form of cubes with different sizes of particles, since at the samples doped with Zn2+ and Ag+ ions were no significant changes in morphology compounds having aggregate with different sizes of particles. The photoluminescence spectra show decrease in intensity with increased concentration of Zn2+ ions in the host matrix, since the samples doped with 0,02 and 0,04 Ag+ ions have a redshift. The reflectance spectra of UV-vis indicated that doping with Zn2+ and Ag+ ions caused a decrease in the band gap with increasing doping of 0 to 0,04 Zn2+/Ag+. In the photocatalytic test sample of In1-x(OH)3Znx (x=0,04) the rhodamine dye (RhB) degraded in about 16 minutes under UV irradiation. The samples pure In(OH)3 dye degraded after 30 minutes under UV irradiation. These results indicated that even without doping, the efficiency of this semiconductor in photodegradation of rhodamine B (RhB) is high. The bactericidal activity of the sample In1-x(OH)3Agx was evaluated using Gram negative bacteria (Escherichia coli) and Gram positive (Staphylococcus aureus). The presence of a zone of inhibition clearly shows the antibacterial effect of Ag+ doped samples for both types of bacteria (E. coli and S. aureus), while samples of pure In(OH)3 show no antibacterial effect.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-06-02T23:22:49Z No. of bitstreams: 1 ItaloDiegoReboucasDeAraujo_DISSERT.pdf: 1921634 bytes, checksum: f5b0152026c412caa425bbe005935152 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-06-12T21:29:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ItaloDiegoReboucasDeAraujo_DISSERT.pdf: 1921634 bytes, checksum: f5b0152026c412caa425bbe005935152 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-12T21:29:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ItaloDiegoReboucasDeAraujo_DISSERT.pdf: 1921634 bytes, checksum: f5b0152026c412caa425bbe005935152 (MD5) Previous issue date: 2017-01-30 / Atualmente, v?m intensificando-se os estudos na ?rea de qu?mica medicinal com intuito de elucidar novos fitof?rmacos, seja atrav?s da obten??o de extratos, fra??es, compostos isolados ou ?leos essenciais que apresentem algum tipo de atividade biol?gica. Neste contexto, destaca-se a aroeira-do-sert?o (Myracrodruon urundeuva), da fam?lia Anacardiaceae, j? estudada quanto ao potencial antimicrobiano, anti-inflamat?rio e cicatrizante. Motivado por novas alternativas terap?uticas, considerando a crescente resist?ncia microbiana, esse estudo avaliou a atividade antimicrobiana de produtos naturais obtidos das folhas da referida planta. Dentre estes est? um ?leo essencial, que foi extra?do por hidrodestila??o, caracterizado por RMN e GC-MS, e avaliado quanto ? citotoxicidade, al?m de extratos org?nicos, que foram analisados quanto ? atividade antimicrobiana: metan?lico liofilizado, obtido por decoc??o; clorof?rmico e acetato de etila, extra?dos ? temperatura ambiente com seus respectivos solventes e filtrados sob press?o reduzida. A atividade antibacteriana foi avaliada pela t?cnica da microdilui??o em caldo, na qual as CIMs foram determinadas utilizando CTT (cloreto de 2,3,5-trifenil-tetrazolium) como revelador do crescimento bacteriano, e as CBMs por meio da an?lise do crescimento do conte?do dos po?os em ?gar BHI. A citotoxicidade do ?leo foi avaliada pelo m?todo do MTT, brometo de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difenil tetraz?lio. O ?leo, na caracteriza??o qu?mica, dentre os terpenos identificados, apresentou como constituinte majorit?rio o ?-pineno (87,85%). Al?m disso, tal ?leo mostrou atividade antibacteriana frente a todas as cepas testadas, onde para algumas destas ocorreu equival?ncia entre os valores de CIM e CBM, que foram de 0,22 mg/mL para Staphylococcus aureus, 0,44 mg/mL para Salmonella Enteritidis e 7 mg/mL para Pseudomonas aeruginosa. J? para Staphylococcus epidermidis a CIM foi 0,11 mg/mL e a CBM 0,22 mg/mL. Escherichia coli foi inibida com CIM de 0,88 mg/mL e CBM de 1,75 mg/mL. Equival?ncia entre CIM e CBM foi observada para extrato metan?lico frente a S. epidermidis (9,75 mg/mL). Para S. aureus, a CIM deste extrato foi de 9,75 mg/mL e a CBM 78 mg/mL. Foram resistentes a tal extrato: E. coli, S. Enteritidis e P. aeruginosa. Os extratos clorof?rmico e acetato de etila foram bacteriost?ticos frente ?s cinco cepas, por?m, o clorof?rmico inibiu todas estas com CIM de 15 mg/mL, enquanto o acetato de etila apresentou CIMs de 7,56 mg/mL para S. aureus, 1,89 mg/mL para S. epidermidis, 15,12 mg/mL para S. Enteritidis e 30,25 mg/mL tanto para E. coli quanto para P. aeruginosa. Quanto ? citotoxicidade, o ?leo essencial comprometeu a viabilidade celular da linhagem Vero E6, apenas na maior concentra??o, 4,4 mg/mL, inibindo cerca de 93,91% em 24h e 94,26% em 48h. Nas c?lulas HeLa, em 24h o ?leo nessa mesma dose, teve inibi??o de 21%, que ap?s 48h aumentou para 44,3%, mostrando poss?vel a??o antitumoral. Para a linhagem de c?lulas n?o tumorais HEK-293, o ?leo n?o exerceu efeito t?xico sobre as mesmas. Conclui-se que os resultados s?o promissores, abrindo perspectivas futuras dos produtos das folhas de M. urundeuva serem farmacologicamente vi?veis. / Nowadays, studies in the field of medicinal chemistry have been intensified to elucidate new phytopharmaceuticals, by either obtaining extracts, fractions, isolated compounds or essential oils that present some type of biological activity. In this context, stands out the aroeira-do-sert?o (Myracrodruon urundeuva), of the family Anacardiaceae, studied regarding the antimicrobial, anti-inflammatory and cicatrizant potential. Motivated by new therapeutic alternatives, considering the growing microbial resistance, this study evaluated the antimicrobial activity of natural products obtained from the leaves of said plant. Among these is an essential oil, which was extracted by hydrodistillation, characterized by NMR and GC-MS, and evaluated for cytotoxicity, in addition, organic extracts, which were analyzed for antimicrobial activity: lyophilized methanolic obtained by decoction; Chloroform and ethyl acetate, extracted at room temperature with their respective solvents and filtered under reduced pressure. The antibacterial activity was evaluated by the microdilution technique in broth, in which the MICs were determined using CTT (2,3,5-triphenyl-tetrazolium chloride) as a bacterial growth promoter, and the CBMs were analyzed by growth analysis of the contents of wells on BHI agar. The cytotoxicity of the oil was evaluated by the MTT method, 3- (4,5-dimethylthiazol-2-yl) -2,5-diphenyl tetrazolium bromide. The oil had as main constituent the ?-pinene (87.85%) among the terpenes identified in the chemical characterization. In addition, this oil showed antibacterial activity against all strains tested, where for some of these, equivalence between MIC and MBC values, which were 0.22 mg/mL for Staphylococcus aureus, 0.44 mg/mL for Salmonella Enteritidis and 7 mg/mL for Pseudomonas aeruginosa. For Staphylococcus epidermidis the MIC was 0.11 mg/mL and the MBC was 0.22 mg/mL. Escherichia coli was inhibited with MIC of 0.88 mg/mL and MBC of 1.75 mg/mL. Equivalence between MIC and MBC was observed for methanolic extract against S. epidermidis (9.75 mg/mL). For S. aureus, the MIC of this extract was 9.75 mg/mL and the MBC 78 mg/mL. They were resistant to such extract: E. coli, S. Enteritidis and P. aeruginosa. Chloroform and ethyl acetate extracts were bacteriostatic against the five strains, but chloroform inhibited them all with MICs of 15 mg/mL, while ethyl acetate had MICs of 7.56 mg/mL for S. aureus, 1.89 mg/mL for S. epidermidis, 15.12 mg/mL for S. Enteritidis and 30.25 mg/mL for E. coli and P. aeruginosa. Regarding cytotoxicity, the essential oil compromised the cell viability of the Vero E6 line, only at the highest concentration, 4.4 mg/mL, inhibiting about 93.91% in 24h and 94.26% in 48h. In HeLa cells, in 24h the oil at the same dose had inhibition of 21%, which after 48h increased to 44.3%, showing a possible antitumor action. For the non-tumor cell line HEK-293, the oil had no toxic effect. It is concluded that the results are promising, opening future prospects for M. urundeuva leaf products being pharmacologically viable.