Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2014-12-22T20:30:07Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Jordana Nunes de Sousa - 2014.pdf: 2730306 bytes, checksum: 3529cda6d9291d1b7887c15186b6b530 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-12-23T10:06:05Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Jordana Nunes de Sousa - 2014.pdf: 2730306 bytes, checksum: 3529cda6d9291d1b7887c15186b6b530 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-12-23T10:06:07Z (GMT). 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EGCG at 200 µg/mL reduced, p ≤ 0.05, the cell viability of L929 fibroblasts to 47.70%, such as the dried extract of S. adstringens at 225 mg/mL. Chapter 3 presented the obtainment of dry extracts of S. adstringens by atomization. The influence of the proportion of adjuvant drying, the drying air temperature and flow rate of the drying air on total phenols, EGCG, tannins, total antioxidant activity and efficiency of the drying process were evaluated, the significant results (p≤0.05) were obtained by ANOVA and represented by response surface methodology. The increase in the adjuvant drying was not significantly favorable to efficiency of the drying process. Increasing the temperature of the drying air had a quadratic behavior negative to total phenols and positive to total tannins. The increasing of flow air drying showed linear and quadratic behavior. negative to total antioxidant activity. The efficiency of the drying process was not influenced by any variable. The dried extracts were analyzed for their content of volatile, water activity and the morphologies of the particles were observed by scanning electron microscopy. In Chapter 4 we describe the optimization of extraction of total phenols, tannins and epigallocatechin gallate powders of barks of S. adstringens ultrasonic using Box- planning Benhken 33. The use and validation of the desirability global statistical showed that the proportion of ratio drug solvent 4mg/mL, time extraction 30 min and the 65 % (v/v) hydroalcoholic solution are ideal to simultaneous extraction of these metabolites. The results indicate that the extracts were obtained and standardized quality, and have potential to be investigated their biological and/or insertion activities in herbal formulations / O presente trabalho teve como objetivos obter extratos a partir das cascas de Stryphnodendron adstringens (Mart) Coville (Fabaceae) e a avaliar as atividades biológicas, in vitro dos mesmos. No capítulo 1, por meio de metodologias farmacopéicas e não farmacopéicas, as cascas, o pó e o extrato líquido de S. adstringens foram caracterizados, em seguida, um método foi desenvolvido e validado por CLAE, para idenficar o galato de epigalocatequina (GEGC) nos extratos. No capítulo 2 está descrito a atividade citotóxica do extrato seco de S. adstringens, obtido por spray dryer, e do padrão de GEGC ante células de fibroblasto L929, pelo método de vermelho neutro. Na concentração de 200 μg/mL o GEGC reduziu significativamente, p≤0,05, a viabilidade celular dos fibroblastos L929 à 47,70%, assim como o extrato seco de S. adstringens nas concentrações de 225 μg/mL. No capítulo 3 está apresentada a obtenção de extratos secos de S. adstringens por atomização. Foram avaliadas a influência da proporção do adjuvante de secagem, da temperatura do ar de secagem e da vazão do ar de secagem sobre os fenóis totais, GEGC, taninos totais, atividade antioxidante total e rendimento do processo de secagem sobre os extratos secos obtidos, os resultados significativos (p≤0,05) foram obtidos por ANOVA e representados pela metodologia de superfície de resposta. O aumento do adjuvante de secagem não foi significativamente favorável apenas para o rendimento do processo de secagem. O aumento da temperatura do ar de secagem apresentou um comportamento quadrático negativo para fenóis e positivo para os taninos totais. O aumento da vazão do ar de secagem apresentou comportamento linear e quadrático negativo para a atividade antioxidante total e o rendimento do processo de secagem não sofreu influência de nenhuma variável. Os extratos secos foram caracterizados quanto aos seus teores de voláteis, atividade de água e as morfologias das partículas foram observadas por microscopia eletrônica de varredura. No capítulo 4, está descrita a otimização de extração de fenóis totais, taninos totais e galato de epigalocatequina dos pós das cascas de S. adstringens em banho ultrassônico, utilizando um planejamento BoxBenhken 33. A aplicação e validação da função estatística desejabilidade global demonstrou que a proporção de droga/solvente de 4mg/mL, o tempo de 30 min e a solução hidroalcoólica de 65% (v/v) são ideais para a extração simultânea destes metabólitos. Os resultados permitem concluir que os extratos foram obtidos e padronizados com qualidade, e que os mesmo apresentam potencial para investigação de suas atividades biológicas e/ou posterior inserção em formulações fitoterápicas.

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O chá-verde apresenta efeitos terapêuticos na saúde geral, principalmente em função da epigalocatequina-3-galato (EGCG), componente com comprovada ação antioxidante, antiinflamatória, antimicrobiana, inativadora de endotoxina bacteriana e mineralizadora. Nesse sentido, a EGCG poderia apresentar papel promissor como medicação intracanal, durante o tratamento endodôntico de dentes portadores de necrose pulpar e lesão periapical. Assim, o objetivo deste estudo foi desenvolver um sistema de liberação tópica de EGCG, para uso no interior do sistema de canais radiculares, caracterizar suas propriedades físico-químicas bem como avaliar a possível alteração de cor dental após sua aplicação no interior dos canais radiculares de dentes decíduos e permanentes. Inicialmente, foi realizada a caracterização físico-química da EGCG por meio de espectrofotometria em Ultravioleta/Visível (UV/Vis), fluorescência e titulação potenciométrica. A seguir, foi desenvolvida uma formulação para liberação tópica prolongada de EGCG, utilizando um veículo viscoso (PEG 400). O comportamento espectral desse novo sistema de liberação de EGCG foi avaliado em função do tempo (1, 2, 3, 4, 5, 6, 24 e 27 horas) e na presença de dentes (decíduos e permanentes). Para a análise da possível alteração de cor dental, foram utilizados 20 dentes decíduos e 20 dentes permanentes, uniradiculares, recém-extraídos, provenientes do Banco de Dentes da FORP-USP. A cor da coroa dos dentes foi determinada antes (dia 0) e 21, 42 e 56 dias após a aplicação intracanal de EGCG, veiculada em água ou PEG 400, com auxílio do espectrofotômetro digital VITA Easyshade. De acordo com os resultados físico-químicos, o espectro de absorção da EGCG na região do UV/Vis apresentou um pico máximo em 274 nm e na fluorescência um pico máximo de absorção em 393 nm. A EGCG apresentou estabilidade em função do tempo e em meio ácido, tendo comportamento espectral alterado em contato com dentes decíduos e permanentes. Em meio básico o espectro de absorção da EGCG em luz UV/Vis foi alterado para 323 nm. O sistema de liberação tópica intracanal de EGCG não alterou suas propriedades físico-químicas, mantendo os valores de absorção em UV/Vis (278 nm) e fluorescência (377 nm), sua estabilidade em função do tempo e não alterou seu comportamento espectral em contato com dentes decíduos e permanentes. A aplicação do sistema proposto de liberação tópica da EGCG, no interior dos canais radiculares de dentes decíduos e permanentes, não causou alteração de cor dental significativa, após o período de 21, 42 e 56 dias. Com base nas metodologias e nos resultados obtidos no presente estudo pode-se concluir que a EGCG apresenta fluorescência e estabilidade em função do tempo e em meio ácido, enquanto em meio básico e na presença de elementos dentais seu comportamento espectral sofre alteração. O sistema desenvolvido para liberação controlada da EGCG manteve suas propriedades físico-químicas, apresentou estabilidade em função do tempo e não foi alterou seu comportamento espectral na presença dos elementos dentais. Ainda, a aplicação intracanal deste sistema não causou alteração de cor da coroa dental. / Green tea has therapeutic effects on general health, mainly due to epigallocatechin-3-gallate (EGCG), a component with proven antioxidant, anti-inflammatory, antimicrobial, inactivating bacterial endotoxin and mineralization action. In this sense, EGCG could present promising role as an intracanal medication during endodontic treatment of teeth presenting pulp necrosis and periapical lesion. Thus, the objective of this study was to develop a system for topical delivery of EGCG, for use inside the root canal system, characterize their physical and chemical properties as well as to evaluate the possible color change after its application in root canals of deciduous and permanent teeth. Initially, was performed physicochemical characterization of EGCG by spectrophotometry Ultraviolet/Visible (UV/Vis), fluorescence, and potentiometric titulation. Next, a formulation for topical extended release of EGCG using a viscous vehicle (PEG 400) was developed. The spectral characteristic of this new delivery system of EGCG was assessed in function of the medium (acidic, basic or neutral), the time (1, 2, 3, 4, 5, 6, 24 and 27 hours) and in the presence of teeth (deciduous and permanent). To the analysis of possible tooth color changes, 20 primary teeth and 20 permanent teeth, single-rooted, freshly extracted, from the Bank of Teeth FORP-USP, were used. The color of the tooth crown was determined before (day 0) and 21, 42 and 56 days after intracanal application of EGCG diluted in water or PEG 400, using a digital VITA Easyshade spectrophotometer. According to results the physicochemical spectrum of absorption of the EGCG showed maximum absorption peak at 274 nm in the UV/Vis and at 393 nm in the fluorescence. The EGCG presented stability as a function of time and in acid medium, and its spectral behavior was changed in contact with deciduous and permanent teeth. In basic medium the EGCG absorption spectrum in UV/Vis was changed to 323 nm. The topical delivery system of EGCG intracanal did not change its physicochemical properties, maintaining the values of absorption in UV/Vis (278 nm) and fluorescence (377 nm), its stability as a function of time, and does not change its spectral contact with deciduous and permanent teeth. The application of the proposed system for topical delivery of EGCG in the root canals of deciduous and permanent teeth, did not cause significant tooth color change after the period of 21, 42 and 56 days. Based on the methodologies and the results obtained in this study it can be concluded that EGCG presents fluorescence and stability as a function of time and in an acidic medium, whereas in basic medium and in the presence of dental elements its spectral behavior is changed. The system developed for EGCG controlled release maintains its physicochemical properties, presents stability with time and does not change its spectral behavior in the presence of dental elements. Yet, the intracanal application of this system did not change the color of the teeth\'s crown.

O galato de lantânio contendo substituições parciais de estrôncio e magnésio (La1-xSrxGa1-yMgyO3-δ) apresenta estrutura tipo perovsquita e alta condutividade para íons de oxigênio. Outras características desta cerâmica são o extenso domínio eletrolítico e a baixa condutividade eletrônica. É um material promissor para uso como eletrólito sólido em células a combustível de óxido sólido que operam em temperaturas intermediárias, devido sua alta condutividade iônica e estabilidade em uma ampla faixa de pressão parcial de oxigênio. Neste trabalho, a composição La0,9Sr0,1Ga0,8Mg0,2O3-δ foi preparada pelo método convencional de mistura de óxidos a partir de diferentes rotas e pelo método de complexação de cátions. As amostras foram consolidadas pelo método convencional de sinterização e por sinterização rápida. Pelo método de mistura de óxidos foi possível obter a fase ortorrômbica do LSGM, mas não foi possível eliminar as fases SrLaGaO4, La4Ga2O9 e SrLaGa3O7, independente das condições de sinterização utilizadas. Precipitados de óxido de magnésio foram observados nas amostras preparadas pelos dois métodos de síntese empregados identificados apenas por microscopia eletrônica de varredura. As densidades obtidas foram superiores a 97% da densidade teórica em amostras sinterizadas a 1450 °C/4 h, para os materiais preparados por mistura de óxidos. Amostras preparadas por método de complexação de cátions e aquelas consolidadas por sinterização rápida apresentaram menores valores de densidade. Grãos de tamanhos micrométricos foram obtidos para os dois métodos de sinterização. Amostras calcinadas a 1250°C apresentaram maiores densidades e maiores valores de condutividade iônica dos grãos e dos contornos de grãos, quando comparadas com as demais amostras. / Lanthanum gallate with partial substitution on La and Ga sites (La1-xSrxGa1-yMgyO3-δ) has perovskite structure and high oxide-ion conductivity. Other properties of this ceramic material comprise a relatively wide electrolytic domain and low electron conductivity. Doped lanthanum gallate is a potential solid electrolyte for intermediate-temperature solid oxide fuel cells due to its high ionic conductivity and stability in a wide range of oxygen partial pressure. In this work, the composition La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-δ was prepared by the conventional method of mixing of the starting oxides followed by different processing routes and by the cation complexation method. The ceramic specimens were consolidated by conventional sintering and by fast firing. All specimens prepared by solid state reaction show the characteristic orthorhombic phase of lanthanum gallate and SrLaGaO4, La4Ga2O9 and SrLaGa3O7 secondary phases, independent on the method of sintering. Energy dispersive X-ray spectroscopy coupled to scanning electron microscopy evidenced that all prepared specimens contain MgO grains precipitated along the grain boundaries. High relative densities were obtained for specimens prepared by solid state reaction and consolidated by conventional sintering at 1450 °C/4 h. All specimens exhibit micron sized grains independent on the sintering method. The highest values of relative density and ionic conductivity were obtained for specimens calcined at 1250°C.

O chá-verde apresenta efeitos terapêuticos na saúde geral, principalmente em função da epigalocatequina-3-galato (EGCG), componente com comprovada ação antioxidante, antiinflamatória, antimicrobiana, inativadora de endotoxina bacteriana e mineralizadora. Nesse sentido, a EGCG poderia apresentar papel promissor como medicação intracanal, durante o tratamento endodôntico de dentes portadores de necrose pulpar e lesão periapical. Assim, o objetivo deste estudo foi desenvolver um sistema de liberação tópica de EGCG, para uso no interior do sistema de canais radiculares, caracterizar suas propriedades físico-químicas bem como avaliar a possível alteração de cor dental após sua aplicação no interior dos canais radiculares de dentes decíduos e permanentes. Inicialmente, foi realizada a caracterização físico-química da EGCG por meio de espectrofotometria em Ultravioleta/Visível (UV/Vis), fluorescência e titulação potenciométrica. A seguir, foi desenvolvida uma formulação para liberação tópica prolongada de EGCG, utilizando um veículo viscoso (PEG 400). O comportamento espectral desse novo sistema de liberação de EGCG foi avaliado em função do tempo (1, 2, 3, 4, 5, 6, 24 e 27 horas) e na presença de dentes (decíduos e permanentes). Para a análise da possível alteração de cor dental, foram utilizados 20 dentes decíduos e 20 dentes permanentes, uniradiculares, recém-extraídos, provenientes do Banco de Dentes da FORP-USP. A cor da coroa dos dentes foi determinada antes (dia 0) e 21, 42 e 56 dias após a aplicação intracanal de EGCG, veiculada em água ou PEG 400, com auxílio do espectrofotômetro digital VITA Easyshade. De acordo com os resultados físico-químicos, o espectro de absorção da EGCG na região do UV/Vis apresentou um pico máximo em 274 nm e na fluorescência um pico máximo de absorção em 393 nm. A EGCG apresentou estabilidade em função do tempo e em meio ácido, tendo comportamento espectral alterado em contato com dentes decíduos e permanentes. Em meio básico o espectro de absorção da EGCG em luz UV/Vis foi alterado para 323 nm. O sistema de liberação tópica intracanal de EGCG não alterou suas propriedades físico-químicas, mantendo os valores de absorção em UV/Vis (278 nm) e fluorescência (377 nm), sua estabilidade em função do tempo e não alterou seu comportamento espectral em contato com dentes decíduos e permanentes. A aplicação do sistema proposto de liberação tópica da EGCG, no interior dos canais radiculares de dentes decíduos e permanentes, não causou alteração de cor dental significativa, após o período de 21, 42 e 56 dias. Com base nas metodologias e nos resultados obtidos no presente estudo pode-se concluir que a EGCG apresenta fluorescência e estabilidade em função do tempo e em meio ácido, enquanto em meio básico e na presença de elementos dentais seu comportamento espectral sofre alteração. O sistema desenvolvido para liberação controlada da EGCG manteve suas propriedades físico-químicas, apresentou estabilidade em função do tempo e não foi alterou seu comportamento espectral na presença dos elementos dentais. Ainda, a aplicação intracanal deste sistema não causou alteração de cor da coroa dental. / Green tea has therapeutic effects on general health, mainly due to epigallocatechin-3-gallate (EGCG), a component with proven antioxidant, anti-inflammatory, antimicrobial, inactivating bacterial endotoxin and mineralization action. In this sense, EGCG could present promising role as an intracanal medication during endodontic treatment of teeth presenting pulp necrosis and periapical lesion. Thus, the objective of this study was to develop a system for topical delivery of EGCG, for use inside the root canal system, characterize their physical and chemical properties as well as to evaluate the possible color change after its application in root canals of deciduous and permanent teeth. Initially, was performed physicochemical characterization of EGCG by spectrophotometry Ultraviolet/Visible (UV/Vis), fluorescence, and potentiometric titulation. Next, a formulation for topical extended release of EGCG using a viscous vehicle (PEG 400) was developed. The spectral characteristic of this new delivery system of EGCG was assessed in function of the medium (acidic, basic or neutral), the time (1, 2, 3, 4, 5, 6, 24 and 27 hours) and in the presence of teeth (deciduous and permanent). To the analysis of possible tooth color changes, 20 primary teeth and 20 permanent teeth, single-rooted, freshly extracted, from the Bank of Teeth FORP-USP, were used. The color of the tooth crown was determined before (day 0) and 21, 42 and 56 days after intracanal application of EGCG diluted in water or PEG 400, using a digital VITA Easyshade spectrophotometer. According to results the physicochemical spectrum of absorption of the EGCG showed maximum absorption peak at 274 nm in the UV/Vis and at 393 nm in the fluorescence. The EGCG presented stability as a function of time and in acid medium, and its spectral behavior was changed in contact with deciduous and permanent teeth. In basic medium the EGCG absorption spectrum in UV/Vis was changed to 323 nm. The topical delivery system of EGCG intracanal did not change its physicochemical properties, maintaining the values of absorption in UV/Vis (278 nm) and fluorescence (377 nm), its stability as a function of time, and does not change its spectral contact with deciduous and permanent teeth. The application of the proposed system for topical delivery of EGCG in the root canals of deciduous and permanent teeth, did not cause significant tooth color change after the period of 21, 42 and 56 days. Based on the methodologies and the results obtained in this study it can be concluded that EGCG presents fluorescence and stability as a function of time and in an acidic medium, whereas in basic medium and in the presence of dental elements its spectral behavior is changed. The system developed for EGCG controlled release maintains its physicochemical properties, presents stability with time and does not change its spectral behavior in the presence of dental elements. Yet, the intracanal application of this system did not change the color of the teeth\'s crown.

O uso de agentes químicos coadjuvantes da higienização bucal pode ser necessário para o controle da microbiota cariogênica de indivíduos com alto risco e atividade da doença cárie. Atualmente o agente antimicrobiano mais recomendado é o digluconato de clorexidina (CHX) devido ao seu amplo espectro de ação e efeito residual. Contudo, quando utilizado por longos períodos, este agente químico apresenta efeitos colaterais. Neste contexto, os polifenóis naturais, como a Epigalocatequina3galato (EGCG), derivada do chá verde, vêm sendo propostos como alternativa aos agentes antimicrobianos sintéticos. Entretanto, os polifenóis não apresentam estabilidade ao longo do tempo, podendo se oxidar rapidamente. Desta forma, o encapsulamento da EGCG em nanopartículas poderia aumentar a sua biodisponibilidade e estabilidade física e química, manter o efeito deste polifenol no tecido alvo e potencializar sua eficácia farmacológica. Assim, o presente estudo teve como objetivo desenvolver e caracterizar sistemas de encapsulamento de EGCG e avaliar, in vitro, sua atividade antimicrobiana frente a microorganismos cariogênicos. Inicialmente, foram preparadas nanopartículas poliméricas (NPP) e carreadores lipídicos nanoestruturados (CLN), que foram caracterizados e avaliados quanto à sua atividade antimicrobiana in vitro frente aos microorganismos Streptococcus mutans, Streptococcus sobrinus e Lactobacillus casei. Após a análise dos resultados microbiológicos, o CLN foi selecionado para o encapsulamento da EGCG (CLNEGCG), por apresentar atividade antimicrobiana frente à todos os microorganismos avaliados. O CLNEGCG foi preparado pelo método de emulsão e sonicação e caracterizado quanto ao diâmetro, índice de polidispersão (PdI), potencial zeta (PZ), eficiência de encapsulamento (EE), cristalinidade, capacidade de mucoadesão e morfologia. A atividade antimicrobiana in vitro da EGCG livre e encapsulada foi avaliada por meio da determinação da concentração inibitória mínima (CIM) e concentração bactericida mínima (CBM). O diâmetro, PdI e o PZ dos CLN foram 228nm, 0,216 e 36,53mV, respectivamente, sendo que o encapsulamento da EGCG não alterou significativamente estes parâmetros. O CLN apresentou forma esférica, estabilidade por 330 dias e propriedade mucoadesiva devido a presença de quitosana na superfície do CLN. Além disso, a quitosana favoreceu o encapsulamento da EGCG obtendose uma EE de ~96%. As concentrações inibitórias e bactericidas mínimas do CLNEGCG (33,75 a 67,5 µg/mL) foram menores do que as verificadas para a EGCG livre (250 a 2.000 µg/mL), comprovando o aumento do potencial antimicrobiano com o encapsulamento da EGCG em nanocarreadores híbridos. De acordo com esses resultados, o CLNEGCG, desenvolvido no presente trabalho, constitui um sistema com potencial para o uso tópico bucal, pois além de ser estável e apresentar propriedade de mucoadesão e morfologia adequada, apresentaram alta atividade antimicrobiana frente aos principais microorganismos envolvidos no processo carioso. / The use of oral hygiene adjuvants may be necessary to control the cariogenic microbiota of individuals with high risk and caries disease activity. Currently the most recommended antimicrobial agent is chlorhexidine digluconate (CHX) because of its broad spectrum of action and residual effect. However, this chemical has side effects. In this context, as an Epigallocatechin3gallate (EGCG), a derivative of green tea, as an alternative to synthetic antimicrobial agents. However, there is no stability over time and can oxidize rapidly. Thus, the encapsulation of EGCG in nanoparticles can increase their bioavailability and physical and chemical stability, maintain the effect of this polyphenol on the target tissue and potentiate its pharmacological efficacy. Thus, the present study aimed to develop and characterize EGCG encapsulation systems and to evaluate, in vitro, its antimicrobial activity against cariogenic microorganisms. Initially, polymer nanoparticles (NPP) and nanostructured lipid carriers (CLN) were prepared and evaluated for their in vitro antimicrobial activity against Streptococcus mutans, Streptococcus sobrinus and Lactobacillus casei microorganisms. After the analysis of the microbiological results, the CLN was selected for the encapsulation of EGCG (CLNEGCG), due to its higher antimicrobial activity. The CLNEGCG was developed by emulsion and sonication method and was characterized in relation to diameter, polydispersity index (PdI), zeta potential (PZ), encapsulation efficiency (EE), crystallinity, mucoadhesion capacity and morphology. The in vitro antimicrobial activity of EGCG and its ability to evaluate minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC). The diameter, PdI and PZ of the CLNs were 228nm, 0.216 and 36.53mV, respectively, and the EGCG encapsulation did not significantly alter these parameters. The CLN showed a spherical structure, stability for 330 days and a mucoadhesive property due to a presence of chitosan on the CLN surface. In addition, a chitosan favored EGCG encapsulation resulting in an EE of ~ 96%. The minimum inhibitory and bactericidal concentrations of CLGEGCG (33.75 to 67.5 µg / mL) were lower than those for free EGCG (250 to 2,000 µg / mL), with increased antimicrobial potential with EGCG encapsulation in hybrid nanocarriers. According to the results, the CLNEGCG, developed in the present study, constitutes a system with potential for oral topical use, besides being stable and possessing mucoadhesion properties, presented high antimicrobial activity against the main microorganisms involved in the carious process.

O uso de agentes químicos coadjuvantes da higienização bucal pode ser necessário para o controle da microbiota cariogênica de indivíduos com alto risco e atividade da doença cárie. Atualmente o agente antimicrobiano mais recomendado é o digluconato de clorexidina (CHX) devido ao seu amplo espectro de ação e efeito residual. Contudo, quando utilizado por longos períodos, este agente químico apresenta efeitos colaterais. Neste contexto, os polifenóis naturais, como a Epigalocatequina3galato (EGCG), derivada do chá verde, vêm sendo propostos como alternativa aos agentes antimicrobianos sintéticos. Entretanto, os polifenóis não apresentam estabilidade ao longo do tempo, podendo se oxidar rapidamente. Desta forma, o encapsulamento da EGCG em nanopartículas poderia aumentar a sua biodisponibilidade e estabilidade física e química, manter o efeito deste polifenol no tecido alvo e potencializar sua eficácia farmacológica. Assim, o presente estudo teve como objetivo desenvolver e caracterizar sistemas de encapsulamento de EGCG e avaliar, in vitro, sua atividade antimicrobiana frente a microorganismos cariogênicos. Inicialmente, foram preparadas nanopartículas poliméricas (NPP) e carreadores lipídicos nanoestruturados (CLN), que foram caracterizados e avaliados quanto à sua atividade antimicrobiana in vitro frente aos microorganismos Streptococcus mutans, Streptococcus sobrinus e Lactobacillus casei. Após a análise dos resultados microbiológicos, o CLN foi selecionado para o encapsulamento da EGCG (CLNEGCG), por apresentar atividade antimicrobiana frente à todos os microorganismos avaliados. O CLNEGCG foi preparado pelo método de emulsão e sonicação e caracterizado quanto ao diâmetro, índice de polidispersão (PdI), potencial zeta (PZ), eficiência de encapsulamento (EE), cristalinidade, capacidade de mucoadesão e morfologia. A atividade antimicrobiana in vitro da EGCG livre e encapsulada foi avaliada por meio da determinação da concentração inibitória mínima (CIM) e concentração bactericida mínima (CBM). O diâmetro, PdI e o PZ dos CLN foram 228nm, 0,216 e 36,53mV, respectivamente, sendo que o encapsulamento da EGCG não alterou significativamente estes parâmetros. O CLN apresentou forma esférica, estabilidade por 330 dias e propriedade mucoadesiva devido a presença de quitosana na superfície do CLN. Além disso, a quitosana favoreceu o encapsulamento da EGCG obtendose uma EE de ~96%. As concentrações inibitórias e bactericidas mínimas do CLNEGCG (33,75 a 67,5 µg/mL) foram menores do que as verificadas para a EGCG livre (250 a 2.000 µg/mL), comprovando o aumento do potencial antimicrobiano com o encapsulamento da EGCG em nanocarreadores híbridos. De acordo com esses resultados, o CLNEGCG, desenvolvido no presente trabalho, constitui um sistema com potencial para o uso tópico bucal, pois além de ser estável e apresentar propriedade de mucoadesão e morfologia adequada, apresentaram alta atividade antimicrobiana frente aos principais microorganismos envolvidos no processo carioso. / The use of oral hygiene adjuvants may be necessary to control the cariogenic microbiota of individuals with high risk and caries disease activity. Currently the most recommended antimicrobial agent is chlorhexidine digluconate (CHX) because of its broad spectrum of action and residual effect. However, this chemical has side effects. In this context, as an Epigallocatechin3gallate (EGCG), a derivative of green tea, as an alternative to synthetic antimicrobial agents. However, there is no stability over time and can oxidize rapidly. Thus, the encapsulation of EGCG in nanoparticles can increase their bioavailability and physical and chemical stability, maintain the effect of this polyphenol on the target tissue and potentiate its pharmacological efficacy. Thus, the present study aimed to develop and characterize EGCG encapsulation systems and to evaluate, in vitro, its antimicrobial activity against cariogenic microorganisms. Initially, polymer nanoparticles (NPP) and nanostructured lipid carriers (CLN) were prepared and evaluated for their in vitro antimicrobial activity against Streptococcus mutans, Streptococcus sobrinus and Lactobacillus casei microorganisms. After the analysis of the microbiological results, the CLN was selected for the encapsulation of EGCG (CLNEGCG), due to its higher antimicrobial activity. The CLNEGCG was developed by emulsion and sonication method and was characterized in relation to diameter, polydispersity index (PdI), zeta potential (PZ), encapsulation efficiency (EE), crystallinity, mucoadhesion capacity and morphology. The in vitro antimicrobial activity of EGCG and its ability to evaluate minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC). The diameter, PdI and PZ of the CLNs were 228nm, 0.216 and 36.53mV, respectively, and the EGCG encapsulation did not significantly alter these parameters. The CLN showed a spherical structure, stability for 330 days and a mucoadhesive property due to a presence of chitosan on the CLN surface. In addition, a chitosan favored EGCG encapsulation resulting in an EE of ~ 96%. The minimum inhibitory and bactericidal concentrations of CLGEGCG (33.75 to 67.5 µg / mL) were lower than those for free EGCG (250 to 2,000 µg / mL), with increased antimicrobial potential with EGCG encapsulation in hybrid nanocarriers. According to the results, the CLNEGCG, developed in the present study, constitutes a system with potential for oral topical use, besides being stable and possessing mucoadhesion properties, presented high antimicrobial activity against the main microorganisms involved in the carious process.

In dieser Dissertation wurden am Ferkelmodell (8-15 kg, drei Gruppen: „Kontrolle“ n=7, „Herz-Lungen-Maschine (HLM)“ n=10, „(-)-Epigallocatechin-3-Gallat (EGCG)“ n=6, die Kontrollgruppe wurde thorakotomiert, die HLM- und die EGCG-Gruppe wurden thorakotomiert und für 90 Minuten an eine HLM angeschlossen, die EGCG-Gruppe erhielt vor und nach der HLM-Zeit EGCG) drei Fragestellungen behandelt: Erstens wurde untersucht, ob die Verwendung einer HLM während eines kardiochirurgischen Eingriffes unter hypothermen Bedingungen mit nicht-pulsatilem Blutfluss und Kardioplegie die Niere schädigte. Dafür wurden Paraffinschnitte der Niere aus der Kontroll- und der HLM-Gruppe mit Hämatoxylin-Eosin (HE) angefärbt und unterschiedliche Strukturen betrachtet, wobei histopathologische Veränderungen in der HLM-Gruppe auffielen. Paraklinisch fanden sich erhöhte nierenspezifische Blutwerte (Serumkreatinin und -harnstoff) in der HLM-Gruppe. Diese Ergebnisse waren hinweisend für eine funktionell relevante Schädigung der Niere durch die HLM. Unterstützend kam ein Absinken des Gesamteiweißes im Serum der HLM-Gruppe hinzu, was auf eine generelle Schädigung des Organismus durch die HLM hindeutete. Zweitens wurde betrachtet, ob die gesetzten Schäden die Merkmale eines Ischämie-Reperfusionsschadens aufwiesen. Hierzu wurden Paraffinschnitte der Niere aus der Kontroll- und der HLM-Gruppe immunhistochemisch (Hypoxie-induzierter-Faktor-1-alpha-Tyramide- Signal-Amplification (HIF-1-alpha-TSA)-, Nitrotyrosin-3-Amino-9-Ethylcarbazol (Nitrotyrosin-AEC)- und Apoptose-induzierender-Faktor-Tyramide-Signal-Amplification (AIF-TSA)-Färbung) angefärbt. Dabei zeigte sich, dass sich die HLM-Gruppe in einer hypoxischen Situation befand (HIF-1-alpha Akkumulation in den Zellkernen), nitrosativem Stress ausgesetzt war (Nitrotyrosin in den Tubuli) und dass sie teilweise so stark geschädigt wurde, dass Apoptose induziert wurde (AIF in Zellkernen) – alle drei Färbungsergebnisse waren hinweisend für einen ischämischen Zustand, in dem sich die HLM-Gruppe befunden hat. Auch die Ergebnisse der durchgeführten renalen Reversed Phase High Performance Liquid Chromatography (RP-HPLC) deuteten auf ebendies hin. Unterstützend wirkten die Ergebnisse des arteriellen Laktats – die HLM-Gruppe zeigte eine Hyperlaktämie – und die Tatsache, dass einige der histologischen Merkmale für eine frühe Schockniere (welche ischämischen Ursprungs sein kann) in der HLM-Gruppe gefunden wurden. Dies alles zeigte, dass der HLM-assoziierte Nierenschaden vorrangig die Natur eines Ischämie-Reperfusionsschadens aufwies. Drittens wurde untersucht, ob EGCG diese HLM-assoziierte Schädigung abmildern konnte. Dafür wurden bei der EGCG-Gruppe alle oben genannten Untersuchungen durchgeführt. Die Ergebnisse zeigten, dass EGCG in der Dosierung 10 mg/kg eine renoprotektive Wirkung gegen die HLM-assoziierten Schäden hatte, und diese abmildern bzw. ihnen entgegenwirken konnte. Diese Ergebnisse sind für die pädiatrische Kardiochirurgie interessant, welche zum Beispiel bei der Korrektur angeborener Herzdefekte auf die Verwendung der HLM angewiesen ist. Komplikationen wie eine Nierenschädigung post operationem sind nicht selten und verkomplizieren den Verlauf. Die vorliegende Dissertation zeigt das renoprotektive Potential des in grünem Tee vorkommenden Katechins EGCG im Umfeld eines kardiochirurgischen Eingriffes mit Verwendung einer HLM. Die Wirksamkeit dieser Substanz ist wahrscheinlich darin begründet, dass sie mehr als ein Antioxidans ist. Neben seiner Radikalfänger- und Stickstoffmonoxidscavenger-Fähigkeiten ist EGCG außerdem antiapoptotisch wirksam. Derzeit wird die Kardiochirurgie mit Verwendung einer HLM in der Veterinärmedizin nur in wenigen Zentren angewendet. Es besteht für die Zukunft jedoch die Hoffnung, dass gerade für Kleintierbesitzer, die ihre Tiere als Familienmitglied betrachten, und auch für zoologische Einrichtungen bei der Diagnose eines Herzfehlers die Kardiochirurgie mit Verwendung einer HLM als Therapiemöglichkeit eine interessante und realistische Alternative zur bislang angewandten palliativen medikamentösen Therapie darstellen kann. / In this dissertation a piglet model (8-15 kg, three groups: “control” n=7, “extracorporeal circulation (EC)” n=10, “EGCG” n=6, the control-group was thoracotomized, the EC- and the EGCG-group were thoracotomized and underwent cardiopulmonary bypass (CPB) for 90 minutes, and the EGCG-group received EGCG before and after the CPB) is presented. Three questions were raised and answered: Firstly, it was investigated if the use of a CPB during cardiac surgery with hypothermia, non-pulsatile blood flow and cardioplegia caused damage to the kidney. In order to answer this question, paraffin slices of the kidney of the control- and the EC-group were stained with hematoxylin-eosin (HE), and different structures were evaluated – this staining showed histopathological changes in the EC-group. Paraclinical, the EC-group showed elevated kidney-specific blood parameters (serumcreatinine and -urea). These findings indicated a functionally relevant impairment of the kidney caused by the CPB. Supporting this, the EC-group also showed a decline of the total amount of proteins in the serum, which was suggestive of a generalized injury of the body by the CPB. Secondly, it was investigated whether the injury of the kidney might have been caused by an ischemia/reperfusion injury. Therefore, paraffin slices of the kidney of the control- and the EC-group were immunhistochemically stained (hypoxia-induced-factor-1-alpha-tyramidesignal-amplification (HIF-1-alpha-TSA)-, nitrotyrosine-3-amino-9-ethylcarbazole (nitrotyrosine-AEC)- and apoptosis-inducing-factor-tyramide-signal-amplification (AIF-TSA)-staining). These stainings revealed, that the EC-group had suffered from a hypoxemic situation (accumulation of HIF-1-alpha in the nuclei), from nitrosative stress (presence of nitrotyrosine in the tubuli), and that the kidney was partly damaged to the point of an induction of apoptosis (presence of AIF in the nuclei) – all three of these findings indicated, that the kidneys of the EC-group were put into an ischemic situation. The findings of the renal reversed phase high performance liquid chromatography (RP-HPLC) indicated the same thing. This was also supported by the blood parameter of lactate – the EC-group showed a hyperlactemia – and by some histological findings in the EC-group, which were characteristical for an early shock-kidney (which may be caused by ischemia). Taken together, these findings showed that the CPB-associated kidney injury was primarily caused by an ischemia/reperfusion injury. Thirdly, it was investigated, whether EGCG might attenuate the CPB-associated kidney injury. For that purpose, all of the investigation methods mentioned above were carried out with the samples of the EGCG-group. The findings showed that EGCG (dose: 10 mg/kg) had a protective effect on the kidney, protecting it against the damage caused by the CPB, and was able to partly attenuate this damage and partly even fully counteract it. These findings are of interest for pediatric cardiac surgery, which for example for the correction of innate heart defects depends on the use of CPB. Complications – like acute renal injury post operationem – occur frequently and complicate the recovery. This dissertation demonstrates the renoprotective potential of the natural compound EGCG in the setting of cardiac surgery with the use of CPB. The reason for the effectiveness of EGCG in this situation probably is that EGCG is more than an antioxidant. EGCG not only works as a radical- and nitric-oxide-scavenger, but also is antiapoptotic. In veterinary medicine cardiac surgery with CPB is done by few centers only. However for the future there is hope that people – especially pet owners who view their companion animals as family members, and zoos – become more and more willing to and interested in having an animal diagnosed with a heart defect treated with cardiac surgery including the use of an CPB, instead of – like its usually done nowadays – only giving palliative medication to the animal.

Dissertation (Ph.D.)--University of South Florida, 2007. / Includes vita. Includes bibliographical references (leaves 70-84). Also available online.

La demande de matériaux transparents dans l’infrarouge et notamment dans la région de 2 à 5 μm est de plus en plus croissante. Plusieurs familles de verre transmettent dans l’infrarouge de manière plus ou moins étendue, cependant leur fabrication complexe, leur faible résistance mécanique ou chimique ou encore leurs éléments constitutifs limitent leur mise en forme et leurs applications. Les verres d’oxydes de métaux lourds à base d’oxyde de gallium (Ga2O3) constituent d’excellents candidats à condition qu’ils puissent être mis en forme. Les travaux exposés dans cette thèse portent sur l’étude des propriétés et de la structure locale de trois systèmes vitreux riches en oxyde de gallium : GaO3/2-GeO2-NaO1/2, GaO3/2-LaO3/2-KO1/2-NbO3/2 et GaO3/2-GeO2-BaO-KO1/2. Les propriétés mécaniques, une étude de dévitrification, et la fabrication de fibre optique au moyen de différentes techniques (préforme, poudre dans tube, barreau dans tube et à partir d’un creuset ouvert) ont été réalisées sur une composition du système vitreux GaO3/2-GeO2-BaO-KO1/2. / The demand for transparent material in the specific infrared region from 2 to 5 μm is increasing. Several glass compositions present an extended transmission in the infrared, however their complex synthesis process, their poor mechanical or chemical resistance as well as their compounds restricted their shaping and applications. Gallium oxide (Ga2O3) based heavy metal oxide glasses represent excellent candidates if they can be shaped. The work exposed in this thesis focuses on the properties and the local structure study of three gallium oxide rich vitreous systems: GaO3/2-GeO2-NaO1/2, GaO3/2-LaO3/2-KO1/2-NbO3/2 and GaO3/2-GeO2-BaO-KO1/2. For a specific composition in the glass system GaO3/2-GeO2-BaO-KO1/2, mechanical properties, devitrification study as well as fiber drawing by different techniques (preform, powder in tube, rod in tube and from an open crucible) have been investigated.