Submitted by Heitor Rapela Medeiros (heitor.rapela@ufpe.br) on 2015-03-04T12:18:57Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação versão final para entrega maio.docx: 1590486 bytes, checksum: 617f0e398177213821335fd627d3a8fe (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-04T12:18:57Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação versão final para entrega maio.docx: 1590486 bytes, checksum: 617f0e398177213821335fd627d3a8fe (MD5) Previous issue date: 2012 / Este estudo teve como objetivo avaliar a atividade antimicrobiana do lapachol, α-lapachona, β-lapachona e de cinco agentes antimicrobianos (ampicilina, amoxicilina/ácido clavulânico, cefoxitina, ciprofloxacina e meropenem), frente a 12 cepas de Staphylococcus aureus, cujo fenótipo de resistência fora previamente determinado pelo método de difusão em meio sólido. Cinco cepas de S. aureus (LFBM 16, LFBM 26, LFBM 28, LFBM 31, LFBM 33) apresentaram resistência a todos os agentes antimicrobianos testados e foram selecionados para a segunda etapa do trabalho: avaliação da interação entre β-lapachona e agentes antimicrobianos, que foi realizado pelo método do tabuleiro de xadrez (checkerboard). Os critérios utilizados para esta avaliação, foram definidos pelos valores do Índice de Concentração Inibitória Fracionada (FICI). Entre as naftoquinonas avaliadas, a β-lapachona foi a mais eficaz. A combinação de β-lapachona com os agentes antimicrobianos resultou em uma redução ≥ 5 vezes o valor da CIM destes últimos. Os valores do Índice de Concentração Inibitória Fracionada (FICI) para as associações variaram de 0,07 a 0,5 sugerindo uma atividade sinérgica. A cinética bactericida da associação de β-lapachona e meropenem foi avaliada frente as cepas LFBM 01 e LFBM 26 de S. aureus multirresistentes. As drogas foram testadas sozinhas e em combinações de ½ e ¼ MIC para a β-lapachona e para o meropenem respectivamente. A associação dos antimicrobianos foi capaz de reduzir o crescimento das cepas de S. aureus LFBM 01 e LFBM 26 em 3,5 log10 UFC/mL após 12h; e esterilizou estas culturas em 24h. Este estudo demonstrou que a β-lapachona combinada com antimicrobianos beta lactâmicos, fluoroquinolonas e carbapenêmicos, agem sinergicamente, inibindo cepas de S. aureus multiresistentes.

Submitted by Rosana Moreira (rosanapsm@outlook.com) on 2018-11-16T13:33:13Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AvaliacaoAtividadeEsquistossomicida.pdf: 2554367 bytes, checksum: 1369b5a81f6b7559f6bc6186752458a1 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2019-01-30T14:16:15Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AvaliacaoAtividadeEsquistossomicida.pdf: 2554367 bytes, checksum: 1369b5a81f6b7559f6bc6186752458a1 (MD5) / Made available in DSpace on 2019-01-30T14:16:15Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AvaliacaoAtividadeEsquistossomicida.pdf: 2554367 bytes, checksum: 1369b5a81f6b7559f6bc6186752458a1 (MD5) Previous issue date: 2018-06-29 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A equistossomose mansônica é uma doença parasitária de abrangência mundial, causada pelo Schistossoma mansoni, sendo realizado o tratamento com o prazinquantel, que possui algumas reações adversas. A busca de novos medicamentos para o tratamento desta enfermidade é importante e as plantas medicinais podem contribuir com novas moléculas promissoras, como por exemplo o lapachol. O presente trabalho avaliou a atividade esquissomicida do lapachol e análogos. O lapachol foi isolado de Handroanthus serratifolius, através de cromatografia em coluna de sílica gel utilizando com fase móvel o diclorometano. Esta substância foi submetida ao tratamento com ácido sulfúrico, seguido de água destilada e diclorometano sendo obtido a β- lapachona. Para a obtenção da α-lapachona, solubilizou-se o lapachol e adicinou-se ácido acético glacial e ácido clorídrico concentrado. Para avaliar a atividade esquistossomicida in vitro foi realizado experimento frente a vermes adultos de S. mansoni, sendo avaliado alterações de morfologia, motilidade e mortalidade em microscopia optica. A substância ativa foi submetida ao ensaio de peroxidação lipídica, Dosagem de Malondialdeído (MDA) e Determinação da Capacidade Antioxidante Total (TEAC). Além disso, a substância ativa foi submetida ao ensaio de viabilidade celular (MTT), utilizando as seguintes linhagens, epitelial gástrica (MNP01) e adenocarcinoma gástrico (ACP02). A amostra ativa foi submetida a estudo in vivo, em camundongos infectados, onde se avaliou mortalidade dos vermes, diminuição da oviposição, e dos danos causados pelos parasitas nos animais. Também, foi realizado estudo histológico de rim e fígado do camundongo infectado tratado com a β- lapachona. O lapachol (rendimento=2,9%) e α-lapachona (rendimento=52%) mostraram pouco promissores como esquissomicida, sendo suas concentraçóes inibitórias 50% superior a 500μg/mL em vermes adultos, enquanto que β-lapachona (rendimento=58%) mostrou-se muito promissora contra os vermes adultos (CI50< 31,25mg/mL). Analises em microscopia optica demonstraram que os vermes tratados com β-lapachona apresentaram as seguintes alterações, o dorso estremecido, corpo enrolado, e ausência de movimento, estas alterações podem estar relacionadas a peroxidação lipídica da membrana do parasito. Este composto possui baixa capacidade antioxidante, baixa citotoxicidade para as linhagens MNP01 e ACP02, sendo o índice de seletividade superior a 10. Estudo in vivo demonstrou que a β- lapachona não reduziu o número de ovos nas fezes, logo não inibiu a ovoposição, também não houve alteração do número de vermes recuperados, sendo que analises microscópicas demonstraram que estes apresentavam motilidade e sua membrana estava integra. Estudos histológicos demonstraram que não houve alterações renais e hepáticas. Em síntese, in vitro a β- lapachona mostrou-se promissora como esquitossomicida e esta atividade pode estar relacionada a peroxidação lipídica da membrana do parasito. No entanto, estudo in vivo, não observou esta atividade, fatores farmacocinéticos podem estar influenciando na divergência dos resultados. / Mansonic chistosomiasis is a worldwide parasitic disease caused by Schistosomamansoni and its treatment performed with praziquantelhas some adverse reactions. The search for new drugs to treatment of this disease is important and medicinal plants can contribute with promising new molecules, such as lapachol. The present study evaluated the schistosomicidal activity of lapachol and analogues. Lapachol was isolated from Handroanthusserratifolius by silica gel chromatography column using dichloromethane as mobile phase. This substance was treated with sulfuric acid, followed by distilled water and dichloromethaneto obtain β-lapachone. To obtain α-lapachone, lapachol was solubilized and glacial acetic acid and concentrated hydrochloric acid were added. In order to evaluate schistosomicidal activity in vitro, an experiment was carried out on adult worms of S. mansoni, and morphology, motility and mortality in optic microscopy were evaluated. The active substance was submitted to the lipid peroxidation test, Malondialdehyde Dosage (MDA) and Total Antioxidant Capacity (TEAC). In addition, the active substance was submitted to cell viability assay (MTT), using the gastric epithelial (MNP01) and gastric adenocarcinoma (ACP02)strains. The active sample was evaluatedin vivo in infected mice, where wormsmortality, oviposition decrease and damage caused by parasites in animals were evaluated. Also, a histological study of kidney and liver of infected mouse treated with β-lapachone was performed. Lapachol (yield = 2.9%) and α-lapachone (yield = 60%) were not promise as schistosomicide, with their inhibitory concentrations being 50% higher than 500μg/mL in adult worms, whereas β-lapachone(yield = 65%) was very promising against adult worms (IC50 <31.25mg/mL). Analyzes in optical microscopy showed that β-lapachone treated worms presented tremor back, curled body, and lack of movement, these alterations may be related to lipid peroxidation in parasite membrane. This compound has a low antioxidant capacity, low cytotoxicity for the MNP01 and ACP02 strains, and the selectivity index is higher than 10. In vivo study showed that β-lapachone did not reduce the number of eggs in the faeces, so it did not inhibit ovoposition, and there were not alterations in the recoveredwormsnumber, and microscopic analysis showed they had motility and their membrane was integrated. Histological studies showed there were no renal and hepatic changes. In synthesis, β- lapachoneis promising as an in vitroschistosomicide and this activity may be related to lipid peroxidation in parasite membrane. However, in vitro study did not observe this activity, pharmacokinetic factors may be influencing results divergence.

A B-lapachona é uma orto-naftoquinona consagrada por suas atividades farmacológicas, principalmente pela antitumoral, porém não há descrição de estudos de biotransformação microbiana da ?-lapachona. Tais estudos podem propiciar a obtenção de novos derivados dessa naftoquinona, além de fornecerem informações importantes sobre seu metabolismo. Muitos trabalhos descrevem que micro-organismos podem catalisar reações mimetizando enzimas humanas. Para o desenvolvimento dessa pesquisa, a ?-lapachona foi obtida por semissíntese a partir do lapachol. Nos processos de biotransformação foram utilizados os fungos filamentosos Mucor rouxii, Cunninghamella elegans, Cunninghamella echinulata, Penicillium crustosum e Papulaspora immersa e as bactérias gastrointestinais Escherichia coli, cultivada em aerobiose e anaerobiose, Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium sp. e cultura mista composta por Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium sp. e Streptococcus salivarius subesp. thermophilus. Com o intuito de estabelecer uma comparação entre o metabolismo microbiano da ?-lapachona com o do seu isômero ?-lapachona, estudos de biotransformação utilizando o fungo M. rouxii foram também conduzidos com a ?-lapachona. Sete derivados de biotransformação da ?-lapachona com o fungo M. rouxii foram identificados, sendo um inédito, cinco já descritos na literatura em um trabalho de metabolismo dessa naftoquinona utilizando sangue de mamíferos e humanos e uma espirobenzolactona relatada em um trabalho de síntese. Outros dois derivados inéditos da ?-lapachona, os quais são regioisômeros conjugados com glicose, foram produzidos após formação de hidroquinona no processo coduzido com o fungo C. elegans. O fungo P. immersa forneceu duas lactonas isoméricas também obtidas com a biotransformação com o fungo M. rouxii. Houve resultados positivos, com detecção de possíveis produtos de biotransformação da ?-lapachona por CLAE-DAD, com as bactérias E. coli em aerobiose e Bifidobacterium sp. No entanto, esses processos apresentaram um baixo rendimento, sendo possível a identificação de apenas um derivado com a E. coli, que também foi obtido com a biotransformação com o fungo M. rouxii. Um derivado glicosilado da ?-lapachona foi produzido após 24 horas de incubação no processo desenvolvido com o fungo M. rouxii, sendo posteriormente convertido em hidroxilapachol, que por sua vez originou a ?-lapachona novamente e também a ?-lapachona, a qual foi metabolizada também. O derivado glicosilado majoritário, obtido da biotransformação com a ?-lapachona com o fungo C. elegans, foi submetido à avaliação da atividade citotóxica frente à linhagem de câncer de mama humano SKBR-3 apresentando IC50 igual a 312,5 ?M, sendo o IC50 da ?-lapachona frente à mesma linhagem igual a 5,6 ?M. O derivado majoritário não apresentou citotoxidade frente à linhagem de fibroblastos normais humanos GM07492-A, enquanto a ?-lapachona foi altamente citotóxica (IC50 igual a 7,25 ?M). Esse mesmo derivado inédito foi também produzido em pequena quantidade no processo desenvolvido com o fungo C. echinulata. Na metabolização microbiana da ?-lapachona ocorreram tanto reações de fase I como de fase II, havendo mimetização do metabolismo de mamíferos, inclusive de humanos, como relatado em trabalhos da literatura. / B-lapachone is considered an important ortho-naphthoquinone by their pharmacological activities, mainly antitumor, but there is no description of microbial biotransformation studies of ?-lapachone. These researches may furnish new derivatives and significant information on its metabolism. Many studies describe that microorganisms can catalyze reactions mimicking human enzymes. ?-lapachone was obtained by semisynthetic procedure from lapachol. Biotransformation processes were carried out using the filamentous fungi Mucor rouxii, Cunninghamella elegans, Cunninghamella echinulata, Penicillium crustosum and Papulaspora immersa and the gastrointestinal bacteria Escherichia coli grown aerobically and anaerobically, Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium sp. and mixed culture with Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium sp. and Streptococcus salivarius subsp. thermophilus. In order to establish a comparison between ?-lapachone microbial transformation and those of its isomer ?-lapachone, biotransformation studies of ?-lapachone were also carried out using M. rouxii. Seven derivatives of ?-lapachone were produced in the process performed by M. rouxii, including one unpublished, five already described in a study of metabolism by mammalian and human blood and one spirobenzolactone reported in a syntetic study. Other two unpublished derivatives of ?-lapachone, which are regioisomers conjugated with glucose, were produced after formation of hydroquinone in the process carried out by C. elegans. P. immersa provided two isomeric lactones also obtained by biotransformation with M. rouxii. Possible biotransformation products were detected by using HPLC-DAD in the processes carried out by the bacteria E. coli under aerobic condition and Bifidobacterium sp. However, these processes exhibited a low yield, and it was possible to identify only one derivative produced by E. coli, which was also obtained in the process performed by M. rouxii. A glycosylated derivative of ?-lapachone was produced by biotransformation with M. rouxii after 24 hours of incubation and subsequently was converted in hydroxylapachol, which in turn gave rise to ?-lapachone again and also to ?-lapachone, which was also metabolized. The major derivative produced in the process carried out by C. elegans was submitted to cytotoxic activity evaluation using human breast cancer cell line SKBR3 showing IC50 312.5 ?M, being the ?-lapachone IC50 5.6 ?M against the same cell line. The major derivative did not show cytotoxicity to normal human fibroblast GM07492-A cell line, while ?-lapachone was highly cytotoxic (IC50 7.25 ?M). The same major derivative was also produced in smaller yield in the process performed by C. echinulata. In the ?-lapachone microbial transformation studies occurred phase I and phase II reactions, mimicking the metabolism of mammals, including humans, as reported in literature.

Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2016-04-13T15:38:50Z No. of bitstreams: 1 versão final tese- versão da corrigida em 12-11-2014- para impressão e entrega.pdf: 3298946 bytes, checksum: 49c8459cd8f0cfb0e3f54792ca63367f (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2016-05-10T16:19:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 versão final tese- versão da corrigida em 12-11-2014- para impressão e entrega.pdf: 3298946 bytes, checksum: 49c8459cd8f0cfb0e3f54792ca63367f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-10T16:19:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 versão final tese- versão da corrigida em 12-11-2014- para impressão e entrega.pdf: 3298946 bytes, checksum: 49c8459cd8f0cfb0e3f54792ca63367f (MD5) / CAPES / Medidas relativas aos espectros de Absorção da Albumina Sérica Bovina com variação do comprimento de onda de varredura entre 300 a 500nm demonstraram um aumento nas intensidades da banda de absorção da ASB, após adição de aliquotas dos ligantes (β- lapachonas, cumarinas e Rutinas), sobretudo em 280nm, que é o comprimento de onda de absorção característico dos dois resíduos de triptofano presentes na ASB. Medidas de Dicroísmo Circular confirmam a presença das bandas de absorção características dos resíduos de triptofano, cujos máximos de absorção estão em 208 e 222nm nas diferentes temperaturas estudadas. As modificações obtidas nos espectros de Dicroísmo Circular da ASB a partir da adição de alíquotas das espécies ligantes deram origem ao efeito ocorrido na disposição planar original da α-hélice presente na estrutura secundária da ASB. A emissão fluorescente de ASB nas temperaturas de 298K, 303K, 310K e para os sistemas ASB/β-lapachonas e ASB/rutinas e 288K, 293K, 298K para o sistema ASB/Cumarinas, mostrou um efeito supressivo sobre o espectro de emissão da ASB, sobretudo em 345 nm, emissão do resíduo de triptofano da ASB, após a adição dos ligantes. Os valores para os parâmetros termodinâmicos ΔGo, ΔHo, ΔSo para os sistema ASB/β-lapachonas, ASB/4-metil-7-hidroxicumarinas e ASB/Rutinas não sofreram grandes variações como uma função do ligante. A partir destes valores pode-se concluir que o tipo de interação predominante entre ASB/ligante foi hidrofóbica. A sobreposição entre os espectros de absorção do supressor e de emissão da ASB possibilitou determinar para cada par ASB/supressor a distância crítica de interação e o raio de Foster, os quais mostraram a probabilidade da existência do fenômeno de Transferência da Energia Ressonante de Fluorescência (FRET) em todos os casos. No sistema ASB/β-lapachona e ASB/3-Ácido sulfônico β-lapachona obtivemos respectivamente para um valor médio relativo as três temperaturas de trabalho, temos: R0= 2,69 nm em relação a r = 3,02 e R0 = 2,32nm em relação a r = 3,32. Já para o par 7-hidroxicumarina e 4-metil-7- hidroxicumarina, temos: R0= 3,53 e r = 3,83nm; R0= 3,70 nm e r = 4,33 nm. Por fim, no par ASB/Rutina e ASB/Rutina-metilada: R0= 3,43nm e r = 3,41nm; R0 = 3,14nm e r = 4,03nm. / Measurements relating to the absorption spectra in the wavelength range of 300 to 500nm scan demonstrated an increase in intensity of the absorption band of ASB upon addition of aliquots of ligands (β-lapachonas, coumarins and Rutinas), mainly 280nm, is the wavelength of the absorption characteristic of the two tryptophan residues present in the ASB. Circular Dichroism measurements confirm the presence of characteristic absorption bands of tryptophan residues, which are maximum at around 208nm and 222nm at different temperatures. The changes in the spectra obtained Circular Dichroism of ASB from the addition of aliquots of ligand species gave rise to the effect occurred in planar array of original α-helix present in the secondary structure of ASB. The fluorescent emission of ASB at temperatures of 298K, 303K, and 310K for the ASB / ASB and β-lapachonas / routines and 288K, 293K, 298K for the ASB / Coumarins system, systems showed a suppressive effect on the emission spectrum of ASB , especially at 345 nm, emission of the tryptophan residue of ASB, after the addition of binders. The values for the thermodynamic parameters ΔGo, ΔHo, ΔSo system for ASB / β-lapachonas, ASB / 4-methyl-7-hydroxycoumarins and ASB / Rutinas underwent no significant variations as a function of the ligand. From these values it can seconcluir that the predominant interaction between ASB / binder is hydrophobic. The overlap between the absorption spectra of the suppressor and issued by ASB allowed to determine for each pair ASB / suppressor critical distance the radius of interaction and Foster, that indicate the probability of the existence of the phenomenon Resonant Energy Transfer Fluorescence (FRET) in all cases. In ASB / β- lapachone and ASB / 3-sulfonic acid β-lapachone system obtained respectively for an average value for the three operating temperatures, we have R0 = 2.69 nm against air = 3.02 and R0 = 2, 32nm relative air = 3.32. As for the pair 7-hydroxycoumarin and 4-methyl-7- hydroxycoumarin, we have: r = R0 = 3.53 3,83nm; R0 = 3.70 and r = 4.33 nm nm. Finally, the pair ASB / rutin and ASB / Rutina-methylated: R0 = r = 3,43nm 3,41nm; R0 = 3,14nm and r = 4,03nm.

Submitted by Irene Nascimento (irene.kessia@ufpe.br) on 2017-05-04T17:34:06Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) dissertação-31 05 2016 correções da biblioteca (atualizada).pdf: 2843933 bytes, checksum: 1003152372d1c305370bd514f8eae798 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-04T17:34:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) dissertação-31 05 2016 correções da biblioteca (atualizada).pdf: 2843933 bytes, checksum: 1003152372d1c305370bd514f8eae798 (MD5) Previous issue date: 2016-03-09 / A β-lapachona é uma naftoquinona (3,4-dihidro-2,2-dimetil-2H-naftol[1,2-b]pirano-5,6-diona) de peso molecular 243,3 g.mol-1 presente na Tabebuia avellanedae Lor, árvore conhecida como ipê roxo ou pau d’arco roxo. Esta naftoquinona é uma substância que pode ser obtida por uma semi-síntese a partir do lapachol bem como do lomatiol. Este bioativo apresenta múltiplos efeitos farmacológicos, como antibacteriano, antifúngico, antiviral, anti-inflamatório e anti-proliferativo. Segundo o sistema de classificação biofarmacêutica, a β-lapachona (BL ou β-lap) é classificada como classe II apresentando baixa solubilidade e alta permeabilidade. Desta forma, faz necessário um estudo de incremento de solubilidade aquosa. O objetivo deste trabalho foi caracterizar físico-quimicamente os complexos propostos utilizando dois polímeros: o dendrímero bis-MPA (DEN) e a cucurbit[6]urila (CUC). O presente estudo mostra duas metodologias para a formação de complexos entre a β-lapachona /dendrímero (BLD) e β-lapachona /cucurbiturila (BLC), visando o aumento da solubilidade deste fármaco através de interações intermoleculares e suas respectivas caracterizações físico-químicas. O complexo com o dendrímero foi preparado a partir de uma relação massa/massa de 3(fármaco):1 (carreador) variando o tempo de adsorção de 1, 3 e 7 dias. Para os complexos com a cucurbiturila uma relação molar 1:1 foi estabelecida para a formação dos complexos de inclusão com BL, variando o período de adsorção em 1, 3 e 7 dias. Após o período de agitação, os complexos BLD e BLC foram evaporados e secos a temperatura ambiente para posterior caracterização. Os complexos obtidos foram caracterizados por cromatografia líquida de alta eficiência, ultravioleta na região do visível, espectroscopia de absorção vibracional na região do infravermelho, espectrometria de ressonância magnética nuclear de hidrogênio, análise termogravimétrica, análise calorimétrica diferencial, difratometria de raio-X e microscopia eletrônica de varredura. Para o complexo BLD ficou evidente que a variação no tempo de adsorção não interferiu na quantidade de produto formado ou nas propriedades do complexo obtido. Os resultados das caracterizações mostram que o BLDD1 e o BLCD1 foram formados de acordo com os dados espectroscópicos e espectrométricos que demonstram variações nos sinais de BL quando complexado. Houve uma mudança na cristalinidade da BL, a qual era bastante cristalina, para um material mais amorfo com morfologia distinta do fármaco isolado. Os resultados das caracterizações térmicas exibiram, para os complexos, uma maior estabilidade térmica da β-lap complexada (BLDD e BLCD) e menor energia de fusão, quando comparado com β-lapachona livre. Essas informações também sugerem uma diminuição na cristalinidade do complexo o que é indicativo para o incremento de solubilidade. Desta forma propôs-se a caracterização físico-química como um indício de melhoria na solubilidade da β-lapachona através da formação de complexos entre BL e dois carreadores distintos e suas contribuições para estudos de uma possível formulação farmacêutica futura. / The β-naphthoquinone lapachol is a (3,4-dihydro-2,2-dimethyl-2H-naphthol [1,2-b] pyran-5,6-dione) molecular weight of 243,3g / mol present in Tabebuia avellanedae Lor, tree known as purple ipe or pau d'purple bow. This naphthoquinone is a substance that can be obtained by semi-synthesis from lapachol well as lomatiol. This bioactive has multiple pharmacological effects such as antibacterial, antifungal, antiviral, anti-inflammatory and anti-proliferative. According to biopharmaceutical classification system, the β-lapachone (BL or β-LAP) is classified as class II presenting low solubility and high permeability. Thus, an increase aqueous solubility study is necessary. The aim of this study was to characterize chemically-physical proposed complexes using two polymers: the bis-MPA dendrimer (DEN) and cucurbit[6]uril (CUC). This study shows two methods for the formation of complexes between β-lapachone / dendrimer (BLD) and β-lapachone / cucurbituril (BLC), in order to increase the solubility of the drug through intermolecular interactions and their physicochemical characterizations. The complex with the dendrimer was prepared from a mass / mass 3 (drug): 1 (carrier) varying the time for adsorption of 1, 3 and 7 days. For cucurbituril complexes with a molar ratio of 1: 1 was established for the formation of inclusion complexes with BL varying the adsorption period at 1, 3 and 7 days. After the stirring period, the BLC and BLD complexes were evaporated and dried at room temperature for further characterization. The obtained compounds were characterized by high-performance liquid chromatography, ultraviolet into the visible region spectroscopy, vibrational absorption in the infrared, nuclear magnetic resonance spectrometry of hydrogen, thermogravimetric analysis, differential scanning calorimetry, X-ray diffraction and electron microscopy scanning. For BLD complex it was evident that the variation in the adsorption time not interfere in the amount of complex formed or the product properties obtained. The results of the characterizations show that BLDD1 and BLCD1 were formed in accordance with spectroscopic and spectrometric data showing variations in signals when complexed BL. There was a change in the crystallinity of the BL, which was very clear, to a more amorphous material with distinct morphology of the drug alone. The results showed the thermal characterizations for the complex, greater thermal stability of the complexed β-LAP (BLDD and BLCD) and less fusion energy, compared with β-lapachone free. This information also suggests a decrease in crystallinity of the complex which is an indication to increase solubility. Thus it was proposed to physicochemical characterization as a better indication of the solubility of β-lapachone by forming complexes between BL and two different carriers and their contributions to studies of possible future pharmaceutical formulation.

A B-lapachona é uma orto-naftoquinona consagrada por suas atividades farmacológicas, principalmente pela antitumoral, porém não há descrição de estudos de biotransformação microbiana da ?-lapachona. Tais estudos podem propiciar a obtenção de novos derivados dessa naftoquinona, além de fornecerem informações importantes sobre seu metabolismo. Muitos trabalhos descrevem que micro-organismos podem catalisar reações mimetizando enzimas humanas. Para o desenvolvimento dessa pesquisa, a ?-lapachona foi obtida por semissíntese a partir do lapachol. Nos processos de biotransformação foram utilizados os fungos filamentosos Mucor rouxii, Cunninghamella elegans, Cunninghamella echinulata, Penicillium crustosum e Papulaspora immersa e as bactérias gastrointestinais Escherichia coli, cultivada em aerobiose e anaerobiose, Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium sp. e cultura mista composta por Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium sp. e Streptococcus salivarius subesp. thermophilus. Com o intuito de estabelecer uma comparação entre o metabolismo microbiano da ?-lapachona com o do seu isômero ?-lapachona, estudos de biotransformação utilizando o fungo M. rouxii foram também conduzidos com a ?-lapachona. Sete derivados de biotransformação da ?-lapachona com o fungo M. rouxii foram identificados, sendo um inédito, cinco já descritos na literatura em um trabalho de metabolismo dessa naftoquinona utilizando sangue de mamíferos e humanos e uma espirobenzolactona relatada em um trabalho de síntese. Outros dois derivados inéditos da ?-lapachona, os quais são regioisômeros conjugados com glicose, foram produzidos após formação de hidroquinona no processo coduzido com o fungo C. elegans. O fungo P. immersa forneceu duas lactonas isoméricas também obtidas com a biotransformação com o fungo M. rouxii. Houve resultados positivos, com detecção de possíveis produtos de biotransformação da ?-lapachona por CLAE-DAD, com as bactérias E. coli em aerobiose e Bifidobacterium sp. No entanto, esses processos apresentaram um baixo rendimento, sendo possível a identificação de apenas um derivado com a E. coli, que também foi obtido com a biotransformação com o fungo M. rouxii. Um derivado glicosilado da ?-lapachona foi produzido após 24 horas de incubação no processo desenvolvido com o fungo M. rouxii, sendo posteriormente convertido em hidroxilapachol, que por sua vez originou a ?-lapachona novamente e também a ?-lapachona, a qual foi metabolizada também. O derivado glicosilado majoritário, obtido da biotransformação com a ?-lapachona com o fungo C. elegans, foi submetido à avaliação da atividade citotóxica frente à linhagem de câncer de mama humano SKBR-3 apresentando IC50 igual a 312,5 ?M, sendo o IC50 da ?-lapachona frente à mesma linhagem igual a 5,6 ?M. O derivado majoritário não apresentou citotoxidade frente à linhagem de fibroblastos normais humanos GM07492-A, enquanto a ?-lapachona foi altamente citotóxica (IC50 igual a 7,25 ?M). Esse mesmo derivado inédito foi também produzido em pequena quantidade no processo desenvolvido com o fungo C. echinulata. Na metabolização microbiana da ?-lapachona ocorreram tanto reações de fase I como de fase II, havendo mimetização do metabolismo de mamíferos, inclusive de humanos, como relatado em trabalhos da literatura. / B-lapachone is considered an important ortho-naphthoquinone by their pharmacological activities, mainly antitumor, but there is no description of microbial biotransformation studies of ?-lapachone. These researches may furnish new derivatives and significant information on its metabolism. Many studies describe that microorganisms can catalyze reactions mimicking human enzymes. ?-lapachone was obtained by semisynthetic procedure from lapachol. Biotransformation processes were carried out using the filamentous fungi Mucor rouxii, Cunninghamella elegans, Cunninghamella echinulata, Penicillium crustosum and Papulaspora immersa and the gastrointestinal bacteria Escherichia coli grown aerobically and anaerobically, Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium sp. and mixed culture with Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium sp. and Streptococcus salivarius subsp. thermophilus. In order to establish a comparison between ?-lapachone microbial transformation and those of its isomer ?-lapachone, biotransformation studies of ?-lapachone were also carried out using M. rouxii. Seven derivatives of ?-lapachone were produced in the process performed by M. rouxii, including one unpublished, five already described in a study of metabolism by mammalian and human blood and one spirobenzolactone reported in a syntetic study. Other two unpublished derivatives of ?-lapachone, which are regioisomers conjugated with glucose, were produced after formation of hydroquinone in the process carried out by C. elegans. P. immersa provided two isomeric lactones also obtained by biotransformation with M. rouxii. Possible biotransformation products were detected by using HPLC-DAD in the processes carried out by the bacteria E. coli under aerobic condition and Bifidobacterium sp. However, these processes exhibited a low yield, and it was possible to identify only one derivative produced by E. coli, which was also obtained in the process performed by M. rouxii. A glycosylated derivative of ?-lapachone was produced by biotransformation with M. rouxii after 24 hours of incubation and subsequently was converted in hydroxylapachol, which in turn gave rise to ?-lapachone again and also to ?-lapachone, which was also metabolized. The major derivative produced in the process carried out by C. elegans was submitted to cytotoxic activity evaluation using human breast cancer cell line SKBR3 showing IC50 312.5 ?M, being the ?-lapachone IC50 5.6 ?M against the same cell line. The major derivative did not show cytotoxicity to normal human fibroblast GM07492-A cell line, while ?-lapachone was highly cytotoxic (IC50 7.25 ?M). The same major derivative was also produced in smaller yield in the process performed by C. echinulata. In the ?-lapachone microbial transformation studies occurred phase I and phase II reactions, mimicking the metabolism of mammals, including humans, as reported in literature.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / A busca por novos derivados citotÃxicos da nor-&#946;-lapachona à parte de uma crescente e contÃnua busca por novos compostos ativos. O presente estudo teve como objetivo avaliar o potencial citotÃxico de quatro derivados arilaminos (1-4) da nor-&#946;-lapachona e os provÃveis mecanismos envolvidos na citotoxicidade da nor-&#946;-lapachona e de seus derivados. TrÃs derivados (1, 3 e 4) e seu precursor apresentaram elevado potencial citotÃxico sobre todas as linhagens celulares tumorais humanas utilizadas. Em estudos com cÃlulas nÃo tumorais (CMSP), a nor-&#946;-lapachona nÃo induziu citotoxicidade, porÃm seus derivados apresentaram efeitos antiproliferativos, cuja intensidade variou de moderado a fraco com valores de CI50 iguais a 5,02 ÂM (1), 12,02 ÂM (3) e 10,65 ÂM (4). AlÃm disso, os compostos nÃo apresentaram efeitos hemolÃticos (EC50 > 219,29 ÂM). Tanto a nor-&#946;-lapachona quanto seus derivados (1, 3 e 4) induziram apoptose (via mitocondrial) em cÃlulas HL-60, como observado atravÃs dos ensaios de anÃlises morfolÃgicas e de citometria de fluxo, e distÃrbios sobre a progressÃo do ciclo celular de cÃlulas HL-60, apenas na maior concentraÃÃo (4 ÂM). O tratamento com os compostos induziu a formaÃÃo de EROS, assim como quebras das fitas da molÃcula de DNA em cÃlulas HL-60 (NQO1&#8722;) e DU-145 (NQO1+). A co-administraÃÃo de GSH reduziu a sensibilidade celular aos efeitos tÃxicos dos compostos estudados, e o prÃ-tratamento com agentes antioxidantes (NAC e IK) reduziu drasticamente a produÃÃo de radicais livres, o mesmo nÃo ocorrendo com culturas prÃ-tratadas com BH (agente depletor de GSH). PorÃm, o dicumarol (inibidor de NQO1) preveniu a formaÃÃo de EROS e os efeitos genotÃxicos apenas na linhagem DU-145, indicando que esses compostos possam ser metabolizados por outras redutases que nÃo a NQO1. As lesÃes ao DNA de cÃlulas DU-145 promovidas pela nor-&#946;-lapachona e seus derivados (1, 3 e 4) foram, parcialmente, reparadas apÃs um perÃodo de tempo de 24 horas, o que corrobora com a sÃntese nÃo programada de DNA detectada apÃs a exposiÃÃo a esses compostos. AlÃm disso, todos os compostos ativos interferiram sobre os processos de reparo dos danos ao DNA induzidos pelo MMS, o que indica que a interferÃncia sobre esses processos contribui para seus efeitos citotÃxicos. A nor-&#946;-lapachona e seus derivados arilaminos (1, 3 e 4) inibiram a taxa de proliferaÃÃo de cepas de S. cerevisiae defectivas na expressÃo de topoisomerases (Top1&#916;, Top3&#916; e Top1&#916;Top3&#916;) de maneira mais pronunciada do que observado na cepa selvagem (BY4741), indicando que a interferÃncia sobre a atividade das topoisomerases influencia, de algum modo, a citotoxicidade desses compostos. Nos estudos de genotoxicidade e mutagenicidade com fibroblastos de pulmÃo de hamster chinÃs (linhagem V79), todos os compostos citotÃxicos promoveram quebras nas fitas de DNA, oxidaÃÃo de bases nitrogenadas e induÃÃo de micronÃcleos, em concentraÃÃo (10 ÂM) muito superior do que as necessÃrias para induzir os mesmos eventos em cÃlulas tumorais. ReforÃando a participaÃÃo de EROS sobre os eventos mutagÃnicos, o prÃ-tratamento com NAC preveniu a formaÃÃo de cÃlulas micronucleadas e reduziu a sensibilidade celular aos efeitos tÃxicos dos compostos estudados. Esses resultados ressaltam as propriedades antitumorais da nor-&#946;-lapachona e seus derivados arilaminos e que eles podem ser considerados como protÃtipos para o desenvolvimento de novos agentes anticÃncer. / The search for new cytotoxic derivatives of nor-&#946;-lapachone is part of a growing and continuous search for new active compounds. The present study aimed to evaluate the cytotoxic potential of four arylamino-nor-&#946;-lapachone derivatives (1-4) and the probable mechanism involved in the cytotoxicity of these compounds. Among the tested derivatives, only three of them (1, 3 and 4) and the precursor molecule elicited a significant antiproliferative effects in all human tumor cell lines used in the study. In experiments with peripheral blood mononuclear cells (PBMC), nor-&#946;-lapachone did not induce cytotoxicity, however its derivatives showed antiproliferative effects whose intensity ranged from moderate to weak, with IC50 values equal to 5.02 ÂM (1), 12.02 ÂM (3) and 10.65 ÂM (4). Moreover, all the compounds showed no hemolytic effects (EC50> 219.29 ÂM). Nor-&#946;-lapachone and its derivatives (1, 3 and 4) induced apoptosis (mitochondrial pathway) in HL-60 cells, based upon morphological and flow cytometric analysis, and interference on HL-60 cell cycle progression, only at the highest concentration (4 ÂM). Compounds exposure induced intracellular ROS generation, as well as DNA strand breaks in HL-60 (NQO1&#8722;) and DU-145 (NQO1+) cell lines. The co-administration of GSH reduced the cellular sensibility to the toxic effects of the studied compounds. Unlike cells pre-treated with BH (glutathione depletor agent), cells pre-exposed to antioxidants agents (NAC or KI) showed low production of free radicals. On the other hand, dicoumarol (NQO1 inhibitor) prevented the ROS formation and DNA strand breaks only in DU-145 cells, indicating that these compounds can be metabolized by other reductases than NQO1. The DNA damage induced by nor-&#946;-lapachone and its derivatives (1, 3 and 4) in DU-145 cells were partially repaired after 24 h, which agrees with the data of unscheduled DNA synthesis. In addition, all active compounds interfere with DNA repair processes of DNA damage induced by MMS, indicating that this action contributes to compounds cytotoxic effects. All active compounds inhibited the proliferation rate of S. cerevisiae strains defective in the expression of DNA topoisomerases (Top1&#916;, Top3&#916; and Top1&#916;Top3&#916;) more pronounced than that observed in wild type strain (BY4741), suggesting that the interference on topoisomerases activities may contributes to the cytotoxicity of active compounds. Genotoxicity and mutagenicity studies with Chinese hamster lung fibroblast cell line (V79), showed that all cytotoxic compounds promoted DNA strand breaks, DNA bases oxidation and micronucleus formation in a concentration (10 ÂM) far higher than needed to induce the same events in tumor cells. Strengthening the ROS contribution on the mutagenic events, the pre-treatment with NAC prevented the formation of micronucleated cells and reduced the V79 cell sensibility to the cytotoxic effects of the studied compounds. These findings underscore the antitumor properties of nor-&#946;-lapachone and its arylamino derivatives and they can be considered as prototypes for the development of new anticancer agents.

Quinones have been the subject of much interest due to their various biological activities, mainly as antitumor and as trypanocidal agents. Quinones are cytotoxic by two main mechanisms: the generation of ROS resulting in oxidative stress and alkylation of cellular nucleophiles, such as DNA and some enzymes such as topoisomerases. Their activity depends on bioreduction, similarly to what happens to nitroaromatic compounds. They also catalyze electron transfer reactions in biological processes and, after reduction generate radical anions (semiquinone radical anion and nitro), which depending on stability, can furnish their free electrons to acceptor molecules. In the present study, compounds with mixed functionalities derived from nor-β-lapachone, including a nitroaniline group were electrochemically studied in protic (acetate buffer) and aprotic (DMF+TBABF4, DMSO+TBAP and Acetonitrile+TBABF4) media, using glassy carbon and mercury as working electrodes. The compounds showed a complex redox behavior and the mechanism was elucidated using electron spin resonance. The electroreduced products of nor-β-lapachone and of the nitroquinones reacted with oxygen, indicative of the generation of reactive oxygen species, reactivity in the order of 2 > nor-β-lapachone > 3 > 1. We investigated their interaction with DNA, which was shown to be positive for nitroquinones and negative for the precursor nor-β-lapachone, in agreement with biological assays which had also shown that the nitroquinones cause DNA damage. The stability of the nitrosemiquinones, their half-life times were measured using mercury electrode, and the reaction rates for the electrochemical process-following-up-isproportionation reaction were measured. From these studies, a lower stability for the meta-substituted nitrophenylaniline (k2 = 5.188 x 103 L mol-1 s-1 and t1/2 = 0.06 s) was evidenced. Upon spectroelectrochemical reduction studies of the nitroquinones, the generation of radicalar intermediates (semiquinone radical anion and nitro radical anion) was observed, with differences between o- and m-derived compounds and the p-substituted one. To increase the solubility of the nitroquinones, in order to allow in vivo studies, the formation of inclusion complexes with β-cyclodextrin were evaluated. Positive results were obtained, leading to a viable formulation alternative for further biological studies with the compounds. / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Quinonas despertam muito interesse devido às suas diversas atividades biológicas, principalmente como agentes antitumoral e tripanossomicida. A citotoxicidade de quinonas decorre de dois mecanismos principais: geração de EROs resultando no estresse oxidativo e alquilação de nucleófilos celulares, como o DNA e algumas enzimas, como as topoisomerases. Sua atividade depende de biorredução, similarmente ao que acontece com compostos nitroaromáticos. Eles também catalisam reações de transferência de elétrons biológicas e, após a redução geram ânions radicais (ânions radicais semiquinona e nitro), que dependendo da estabilidade, podem transferir seus elétrons livres a moléculas aceptoras. Neste trabalho, compostos de funcionalidade mista derivados da nor-β-lapachona, com um grupo nitroanilina, foram estudados eletroquimicamente nos meios prótico (tampão acetato) e aprótico (DMF + TBABF4, DMSO + TBAP e acetonitrila + TBABF4), utilizando carbono vítreo e mercúrio como eletrodos de trabalho. Os compostos apresentaram um comportamento redox complexo e o mecanismo elucidado por espectroeletroquímica. Os produtos da eletro-redução da nor-β-lapachona e nitroquinonas reagiram com oxigênio, indicativo da geração de EROs, na ordem de reatividade 2 > nor-β-lapachona > 3 > 1. Foi investigada a interação com DNA, que se mostrou positiva para as nitroquinonas e negativa para o precursor nor-β-lapachona, concordantes com ensaios biológicos que também evidenciou que as nitroquinonas causam dano ao DNA. A estabilidade do nitrosemiquinona, tempos de meia-vida e as taxas reacionais referentes à reação química de desproporcionamento acoplada ao processo eletroquímico para cada derivado foram determinadas usando eletrodo de mercúrio. A partir desses estudos, foi evidenciada a menor estabilidade para o nitrofenilamina meta-substituída (k2 = 15,188 x 103 L mol-1 s-1 and t1/2 = 0,06 s). Nos estudos por espectroeletroquímica das nitroquinonas, observou-se a geração de intermediários radicalares (ânions radicais semiquinona e nitro), com diferenças entre os nitroderivados o- e m-, assim como para o p- derivado. Com objetivo de aumentar a solubilidade das nitroquinonas, para posteriores estudos in vivo, foi avaliada a formação de complexos de inclusão com β-ciclodextrina. Foram obtidos resultados positivos, refletindo em alternativa viável para formulações posteriores com estes compostos e ensaios biológicos.

Cancer is one of the most dreadful diseases due to its figure of morbidity and mortality and its strong social and economic impact in public healthy. The development of new chemotherapics is urgently required. Pharmoelectrochemical studies are important tools in pharmaceutical chemistry, pharmacology and biomedicine. In the present work, the cytotoxic activity of the nitroquinone 2,2–dimethyl–3-(3-nitrophenylamine)-2,3-dihydronaphtho[1,2-b]furan-4,5-dione, was performed, using electrochemical and pharmacological methods, in order to elucidate its mechanism of reduction and biological action. Additionally, electrochemical behaviour of cytotoxic arylamine and [1,2,3] triazolic naphthoquinones was investigated, in order to obtain reduction potentials, to correlate them with their biological activity. Studies were undertaken in aprotic medium (DMSO/TBAP and Acetonitrile/TBABF4) and protic medium (acetate buffer pH 4.5). The nitroquinone was further investigated, concerning its cytotoxicity, genotoxicity, cells morphological modification and immunomodulation effects in its presence, using, for that, dsDNA biosensors and flow cytometry, with the main goal of proposing its pharmacological mechanism of antitumour action. The nitroquinone is not genotoxic and it caused apoptosis, by an intrinsic (mithocondrial) pathway. The electrochemical behaviour of all the quinones, in aprotic and protic media, are typical of well-behaved quinones. The triazole ring worked as a highly electronwithdrawing group, shifting positively all the redox potentials. The nitroquinone has hybrid electrochemical behaviour due to the presence of two eletroactive groups in the molecule. The analysis by ESR allowed the definition of its reduction mechanism. Reduction potential values (EpIc) of the two sets of substances are not directly related to the pharmacological activities of the compounds. Log P values showed better correlation with the biological activity. With the aid of dsDNA biosensor, and ssDNA in a modified electrode, it was possible to analyse the positive and direct interaction of acridines with DNA. The adaptation of the methodology of ssDNA, enabling the study of these (insoluble) substances in ssDNA, demonstrated the contribution of pharmoelectrochemistry to the discovery of the mechanism of action of drugs. / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O câncer é uma das doenças que mais causam temor na sociedade, devido ao seu potencial de morbidade e mortalidade, seu grande impacto econômico em saúde pública e, em todos os setores produtivos. O desenvolvimento de novos fármacos anticâncer é necessário e urgente. Estudos farmacoeletroquímicos constituem ferramentas importantes em química farmacêutica, farmacologia e biomedicina. No presente trabalho, avaliou-se o potencial citotóxico da nitroquinona 2,2–dimetil–3-(3-nitrofenilamino)-2,3-di-hidronafto[1,2-b]furan-4,5-diona, por meio de métodos farmacológicos e eletroquímicos, visando à elucidação de seu mecanismo de redução e de ação citotóxica. Investigou-se, adicionalmente, o comportamento eletroquímico e citotóxico de naftoquinonas [1,2,3]-triazólicas citotóxicas, com o intuito de determinar seus potenciais de redução para avaliar a possibilidade de correlação com a atividade biológica. Foram realizados estudos eletroquímicos em meio aprótico (DMSO/TBAP e Acetonitrila/TBABF4) e prótico (tampão acetato pH 4,5). A nitroquinona foi investigada detalhadamente quanto à citotoxicidade, à genotoxicidade, na avaliação de modificações morfológicas celulares, aspectos de imunomodulação, empregando biossensores de DNA e citometria de fluxo, com o intuito de propor o mecanismo de ação farmacológica da atividade antitumoral. Ela não se mostrou genotóxica e seu mecanismo de ação envolve a via apoptótica, dependente da mitocôndria. Todas as quinonas heterocíclicas apresentam comportamento eletroquímico típico de quinonas bem comportadas, em meio aprótico e prótico. O anel triazólico funcionou como um grupo altamente eletroatraente, deslocando positivamente os processos de redução desses compostos. A nitroquinona possui comportamento eletroquímico híbrido devido à presença de dois grupos eletroativos na molécula. A análise por ESR definiu o mecanismo de redução desta substância. Os potenciais de redução catódicos (EpIc) das duas séries de substâncias não estão diretamente relacionados às atividades farmacológicas dos compostos. Os valores de Log P correlacionam-se melhor com as atividades citotóxicas. As acridinas, estudadas em biossensor de DNA e em presença de ssDNA, mostram interação direta com o DNA. A adaptação da metodologia do biossensor de DNA possibilitou o estudo dessas substâncias (insolúveis) em ssDNA, demonstrando a contribuição da farmacoeletroquímica na descoberta do mecanismo de ação de fármacos.

The production of reactive oxygen species (ROS) and reactive nitrogen species (RNS) is a metabolic situation, observed in different physiological conditions. When their production is exacerbated, there is an efficient antioxidant system able to control and re-install the homeostasis. Oxidative stress results from an acute and chronic imbalance between the production of ROS and antioxidant capacities of living cells and organisms. In the present case, the release of bursts of ROS and RNS by individual macrophages RAW 264.7 was investigated, in real time, in absence and presence of quinones (alpha- and beta-lapachones) and ascorbic acid. A selective electrochemical detection of each ROS or RNS was conducted at platinized carbon fiber microelectrodes positioned at micrometric distances from single cells, always compared to controls. The results show that the presence of beta-lapachone with 0.1 to 100 µM, within one hour of incubation, leads to a decrease of RONS release by macrophages. Conversely, when the incubation time increases (4 hours and more), for concentrations of 1 µM of ortho-quinone, the quantity of the released species increases. Finally, the increasing of the concentration up to 10 µM with four hours of incubation and more is associated to cell death. The exact nature of the released electroactive species was characterized and the original flux could be reconstructed in terms of O2• and NO•. In the first hour, with 10 µM, the decrease of the oxidative burst concerns mainly the RNS species. The amount of ROS, quantified in terms of H2O2 was shown to be higher than in control. At concentration of 1 µM and after longer time incubation, i. e., 4 hours, the amount of ROS, quantified in terms of H2O2 and O2• and NO2- was shown to be higher than in control. It was observed which ONOO- was decreased in both situations. On the other hand, alpha-lapachone was unable to significantly increase ROS and RNS production in macrophage cells, even after 24 hours of incubation. The cytotoxic concentration observed for alpha-lapachone was ten times higher when compared with beta-lapachone. To overcome solubility and bioavailability problems with beta-lapachone, beta-cyclodextrin was used. UV/vis spectroscopy has been used to monitor the inclusion phenomena of beta-lapachone within the cavity of beta-cyclodextrin, together with studies concerning the competitive effects of ethanol concentration on this behavior. A value of 15 ± 5 M-1 was found for the association constant between beta-lapachone and beta-cyclodextrin in phosphate buffer. This clearly indicates that the equilibrium between the free and the complexed substrate is decreased in the presence of EtOH. Amperometry at platinized carbon fiber ultramicroelectrodes allowed quantitative and kinetic investigations of the overall effect of ascorbic acid on oxidative stress responses produced by single cells pertaining to two different cell lines derived from immune cells: macrophages RAW 264.7 and phagocytes PLB-985. These fine and minute amperometric measurements performed on single cells confirmed that in contradiction with its alleged universal anti-oxidant properties, ascorbic acid may affect positively or negatively the RNS content of oxidative bursts produced by each cell type, through affecting the primary production of NO• by the cells. So, vitamin C acts exclusively as an anti-oxidant (viz., reduced the primary NO• flux) onto PMA-treated PLB 985 cells, thus decreasing the quantity of RNS released by these granulocyte-type cells. Conversely, it gives rise to a prooxidant activity (viz., increased the primary NO• flux) onto RAW267.4 macrophage cells, increasing their production of RNS species. These studies demonstrate the advantage of electrochemical methods for analyzing in real-time and quantitatively the effect of pharmacologically active compounds in cells, in case of oxidative burst. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A produção de espécies reativas de oxigênio (ERO), de nitrogênio (ERN), entre outras espécies reativas, é parte integrante do metabolismo e é observada em diversas condições fisiológicas. Quando sua produção é exacerbada, o organismo dispõe de um eficiente sistema antioxidante que consegue controlar e restabelecer o equilíbrio. O estresse oxidativo resulta do desequilíbrio entre o sistema pró e antioxidante, com predomínio dos oxidantes. A liberação de ERO e ERN em macrófagos individuais da linhagem RAW 264.7 foi estudada em tempo real, em ausência e presença de quinonas (alfa- e beta-lapachonas) e de ácido ascórbico. A detecção eletroquímica seletiva de ERO e ERN, em conjunto e individualmente foi conduzida, utilizando-se microeletrodos de fibra de carbono platinizada, posicionados a distâncias micrométricas de uma célula, sempre em relação a controles. Os resultados do tratamento com beta-lapachona (0,1 a 100 µM), com 1 hora de incubação, mostram que ocorre a diminuição de ERON liberados pelos macrófagos. Contrariamente, quando o tempo de tratamento aumenta (4 e 6 horas) para a concentração de 1 µM, ocorre o aumento da quantidade de espécies reativas liberadas. Em concentração de 10 µM e com tempo de tratamento acima de 4 horas ocorre morte celular. A natureza exata das espécies eletroativas liberadas foi caracterizada e o fluxo original foi determinado em termo de O2• e NO•. No tratamento de 1 hora com 10 µM de beta-lapachona, houve diminuição do surto oxidativo relacionado principalmente às ERNs. A quantidade de ERO, em termos de H2O2 foi muito maior do que o controle. Em diferentes condições, com 1 µM com 4 horas de tratamento, a quantidade de ERO, em termos de H2O2, O2• e NO2-, foi maior que o controle. Nas duas condições, obteve-se a diminuição acentuada de ONOO-. Por outro lado, a incubação com alfa-lapachona não foi capaz de alterar significantemente a liberação de ERON pelos macrófagos, mesmo após 24 horas de tratamento. A concentração citotóxica observada para a alfa-lapachona foi dez vezes maior quando comparada com a beta-lapachona. Para contornar problemas relacionados à solubilidade e biodisponibilidade da beta-lapachona, fez-se uso da ciclodextrina. A espectroscopia no UV/Vis foi utilizada para monitorar o fenômeno de inclusão de beta-lapachona na cavidade da beta-ciclodextrina, com análise do efeito competitivo do etanol. O valor da constante de associação entre a beta-lapachona e a beta-ciclodextrina, em tampão fosfato, foi de 15 ± 5 M-1, mostrando que a presença de etanol afeta a formação do complexo. A amperometria utilizando ultramicroeletrodos de fibra de carbono platinizada permitiu investigar quantitativa e cineticamente o efeito total do ácido ascórbico no surto oxidativo produzido por células individuais pertencentes a duas diferentes linhagens derivadas de células imunes: macrófagos (RAW 264.7) e fagócitos PLB-985. Medidas amperométricas finas realizadas em células individuais confirmaram que o ácido ascórbico pode estimular ou atenuar o surto oxidativo produzido por cada linhagem celular, afetando a produção primária de NO• das células. Assim, a vitamina C reduz o fluxo primário de NO• nas células PLB-985 pré-tratadas com PMA, enquanto aumenta o fluxo primário de NO• em macrófagos RAW 264.7. Esses estudos demonstram a vantagem dos métodos eletroquímicos para analisar em tempo real e quantitativamente o efeito farmacológico de compostos ativos em células, no caso de surto oxidativo.