A extensão relativa da dissociação iônica (α) de micelas de cloreto de hexadecildimetilamônio (CTACI), brometo de hexadecildimetilamônio (CTAB), vesículas de cloreto de dioctacecildimetilamônio (DODAC) e brometo de dioctadecildimetilamônio (DODAB) foram determinadas usando um método de dediazonização. O método de dediazonização consiste na determinação de produtos resultantes da lenta decomposição espontânea de tetrafluorborato de 2,4,6-trimetilbenzenodiazônio, seguida pela reação rápida do cátion fenílico com nucleófilos presentes no meio. Foi demostrado que este método determina a composição relativa da pseudofase aquosa interagregado. Os valores de α obtidos para CTACI e CTAB foram, respectivamente, 0,29 e 0,26, em excelente concordância com valores previamente publicados. O coeficiente de troca iônica para brometo/cloreto, determinado através do mesmo método, foi de 2,65, coincidindo com dados publicados. Estes valores confirmam o uso deste método para se obter tanto grau de dissociação iônica relativo como coeficientes de seletividade. O método foi também aplicado para a determinação do grau de dissociação iônica externo (αe e interno (αi) de vesículas de DODAC e DODAB. Para vesículas de DODAB sonicadas por tip obteve-se αe de 0,20; para vesículas de DODAC sonicadas em banho αe foi 0,20; para vesículas de DODAC sonicadas por tip αe foi 0,25 e para vesículas de DODAC grandes αe foi 0,11. Foi também determinado, pela primeira vez, o valor de 0,07 para o αi de vesículas grandes de DODAC. O conjunto de valores obtidos para αi e αe permitiram a análise quantitativa da catálise pelo compartimento aquoso interno e externo de vesículas sem a utilização de α como parâmetro ajustável. Foi modelado com sucesso a decomposição espontânea do íon 6-nitrobenzisoxazol-3-carboxilato e a hidrólise alcalina do ácido 5,5\'-ditiobis(2-nitrobenzóico). Este trabalho é a primeira análise quantitativa de reações modificadas por vesículas nos dois compartimentos usando dados independentes para dissociação iônica das superfícies vesiculares. / The relative extents of ion dissociation (α) from micelles of hexadecyltrimethylammonium (CTA) chloride (CTACl) and bromide (CTAB) and vesicles of dioctadecyldimethylammonium (DODA) chloride (DODAC) and bromide (DODAB) were determined using a dediazoniation method. The dediazoniation method consists in the determination of the products resulting from the slow spontaneous decomposition of 2,4,6-trimethylbenzene diazonium tetrafluoroborate, followed by fast reaction of the resulting phenyl cation with neighboring nucleophiles. This method was shown to determine the relative composition of the interaggregate aqueous pseudophase and, consequently, the degree of ion dissociation of the aggregate. The values of α obtained for CTACl and CTAB were, respectively, 0.29 and 0.26, in excellent agreement with previously published values. The ion exchange selectivity coefficient for bromide/chloride exchange, determined using the same method was 2.65, coinciding with published data. These values lend confidence to the use of this method for obtaining both relative dissociation degrees and ion selectivity coefficients. The method was also applied for the determination of the external (αe)as well as the internal (αi) α of DODAC and DODAB vesicles. For tip-sonicated DODAB vesicles αe was 0.20, for bath-sonicated DODAC αe was 0.20, for tip-sonicated DODAC αe was 0.25 and for large DODAC vesicles a was 0.11. We also determined, for the ftrst time, the a value of 0.07 for αi of large vesicles. The set of values obtained for αi and αe permitted quantitative analysis of two reaetions in both the internal and external aqueous compartments of vesicles without recourse to ion dissociation adjustable parameters. We successfully modeled the spontaneous decomposition of 6-nitrobenzisoxazol-3-carboxylate and the alkaline hydrolysis of 5,5\'-dithiobis(2-nitrobenzoate). This work is the first quantitative analysis of vesicle-modified reactions in both vesicle compartments using independent data for ion dissociation from vesicle\'s surfaces.

Desequilíbrios no desenvolvimento da microbiota bucal podem gerar algumas patologias e, entre elas, está a cárie dental, uma doença crônica - contagiosa, de etiologia multifatorial, mas extremamente relacionada à bactéria Streptococcus mutans, que através de seu metabolismo fermentativo destrói estruturas mineralizadas do dente. Além disso, o aumento da resistência à antibioticoterapia, devido à existência do biofilme (também formado pelo S. mutans) e aos tratamentos bactericidas mal sucedidos, faz do desenvolvimento de técnicas antimicrobianas alternativas um importante foco nesta área de pesquisa. Assim, na busca de novas metodologias contra microrganismos, estudos usando a Terapia fotodinâmica (TFD) têm sido empregados para se obter a inativação de bactérias como o S. mutans. A TFD é uma modalidade terapêutica em que há a integração de uma luz visível, um corante e oxigênio que quando interagem, levam à produção de diferentes espécies reativas de oxigênio (ERO?s) que irão desencadear uma seqüência de eventos biológicos, resultando numa possível morte ou inativação celular, inclusive de microrganismos como o S. mutans. O objetivo deste trabalho foi avaliar a ação da TFD sobre a bactéria S. mutans em meio planctônico ou formando biofilme. Assim, a metodologia padronizada possibilitou o cultivo da bactéria em meio líquido (planctônico) ou na forma de biofilme, tornando-se possível a realização de testes com a aplicação da terapia fotodinâmica. Uma análise das curvas de crescimento possibilitou avaliar o metabolismo anaeróbico de S. mutans que consome açúcares fermentáveis (glicose, frutose, sacarose e maltose), mostrando-se hábil na produção de ácidos. Conforme proposto, um fotopolimerizador de resina odontológica foi empregado como fonte de luz na TFD. Esta luz é emitida em comprimentos de onda variáveis (possível graças à troca do filtro de luz do equipamento) que fotoativam os diferentes corantes empregados tais como: Rose bengal, a Protoporfirina IX (PPIX) e a Zinco ftalocianina. Estes agentes fotossensíveis, depois de irradiados, produzem espécies reativas de oxigênio, principalmente o oxigênio singlete, que leva à inativação bacteriana observada nos experimentos realizados. Em contrapartida, as concentrações de luz e corantes empregados na inativação bacteriana apresentaram valores de baixa toxicidade para culturas de fibroblastos. Além disso, a grande diferença entre as concentrações de corante que causa a morte da bactéria na presença e na ausência de luz, indica que os compostos produzidos pela fotoativação são os responsáveis pela morte bacteriana em meio planctônico. Quanto ao biofilme formado por S. mutans, é possível promover uma diminuição da sua formação tanto com a TFD quanto com o emprego de flúor. Células irradiadas imediatamente após a adição do corante foram semelhantemente inativadas após TFD, podendo ser desconsiderada uma incubação prévia para que agente fotossensível fosse homogeneamente distribuído. Aparentemente a TFD não acarretou em mudanças na atividade ATPase total extraída da membrana da bactéria. Os experimentos para a determinação da localização dos corantes na célula ou para a avaliação de sua capacidade acidogênica não foram conclusivos em relação à possibilidade das espécies reativas estarem causando danos à parede, membrana plasmática ou ainda em alguma biomolécula citoplasmática da bactéria. Em adição, os estudos da peroxidação lipídica, de análise do DNA e de proteínas de stress após a TFD não trouxeram nenhuma informação adicional conclusiva sobre o alvo específico das ERO?s que causam a inativação bacteriana. Esta metodologia, apesar de ainda não poder ser aplicada na clínica, poderá complementar as técnicas antimicrobianas convencionais, por ser uma metodologia simples, de fácil emprego e baixo custo, podendo inclusive ser associada à possibilidade do uso de diferentes agentes fotossensíveis e adequada às necessidades da prática odontológica. / Unbalance in the development of the mouth macrobiota can originate some pathologies, dental cavity being among them - a chronic disease - contagious, of multifactorial etiology, but extremely related to the Streptococcus mutans bacteria, which, through its fermentative metabolism, destroys tooth mineralized structures. Besides that, the increase in resistance to antibiotic therapy, due to the existence of biofilm (also formed by S. Mutans) and to non successful bactericide treatments, makes alternative antimicrobial techniques development an important focus in this research area. So, in search of new methodologies against microorganisms studies using the Photodynamic Therapy (TFD) have been employed to achieve inactivation of bacteria such as S. mutans. TFD is a therapeutical modality in which there is an integration of a visible light, a dye and oxygen and, when they interact, there is the production of different reactive oxygen species (ERO?s) which will lead to a sequence of biological events, resulting in a possible cellular death or inactivation, including microorganisms such as S. mutans. The aim of this work was to evaluate the action of TFD on S. mutans bacteria in planktonic medium of forming biofilm. So, the standardized methodology allowed the cultivation of bacteria in liquid media (planktonic) or in the biofilm form, making it possible to do tests with the application of the photodynamic therapy. The analysis of the growth curves allowed the evaluation of the anaerobic metabolism of S. mutans, which consumes fermentable sugars (glucose, fructose, sucrose and maltose), and is apt in acid production. According to what is was proposed, a odontological resin photopolymerizer was used as light source in TFD. This light is sent in variable wave lengths (made possible thanks to the change of the light filter in the equipment) which photoactivate the different dyes used, such as Rose Bengal, Protoporfirine IX (PPIX) and the Zinc Phtalocyanine. These photosensitive agents, after being irradiated, produce reactive oxygen species, specially the singlet oxygen, which leads to the bacterial inactivation observed in the experiments done. Nonetheless, the light concentrations and dyes used in the bacterial inactivation have shown low toxicity values for fibroblasts cultures. Besides that, the high difference between the dye concentrations which causes the death of bacteria in the presence and absence of light indicates that the compounds produced by the photoactivation are the responsible for the bacterial death in planktonic media. As for the biofilm formed by S. mutans, it is possible to have a decrease in its formation with TFD as much as with the use of fluoride. Cells irradiated immediately after the dye addition were similarly inactivated after TFD, so a previous incubation for the homogeneous distribution of the photosensitive agent can be discarded. Apparently, the TFD did not cause changes in the total APTase activity extracted from bacteria membrane. The experiments for the determination of dye location in the cell or for the evaluation of its acidogenic capacity were not conclusive in relation to the possibility of reactive species to be causing damage to the wall, plasmatic membrane or still in some cytoplasmatic biomolecule of the bacteria. In addition, the studies of lipidic peroxidation, DNA analysis and stress proteins after TFD did not bring any conclusive additional information about the specific target of ERO?s that cause bacterial inactivation. This methodology, although can?t be applied in clinic yet, can complement the conventional antimicrobial techniques, being a simple methodology, of easy used and low cost, which can also possibly be associated to the use of different photosensitive agents and adjusted to the needs of odontological practice.

Lipossomas (LUV) são estruturas compostas por uma bicamada lipídica que se organizam de forma semelhante a vesículas, contendo um compartimento aquoso em seu interior. Têm sido avaliados como potenciais carreadores de fármacos. No entanto, após sua administração, in vivo, opsoninas do soro adsorvem-se em sua superfície contribuindo para que o sistema fagocitário mononuclear (SFM) reconheça essas partículas, favorecendo sua remoção da circulação. O sistema complemento (SC) parece ter papel importante neste processo, principalmente por gerar fragmentos ativos do componente C3 (C3b/iC3b) que se depositam nas vesículas lipossomais e são reconhecidos por receptores do complemento presentes, por exemplo, nos polimorfonucleares. Antioxidantes, como a quercetina, têm demonstrado importantes e benéficos efeitos sobre a saúde humana, porém sua baixa solubilidade em água e biodisponibilidade limitam seu uso. Assim, o desenvolvimento apropriado de carreadores de flavonoides seria de grande importância para sua aplicabilidade in vivo. O objetivo do presente trabalho é avaliar a ativação das proteínas do SC por lipossomas compostos de fosfatidilcolina de soja e colesterol (PC:CHOL) ou colesteril-etil-éter (PC:CHOL-OET), contendo ou não quercetina. O consumo das vias clássica (VC) e alternativa (VA) provocado pelas diferentes vesículas foi analisado por ensaio hemolítico e a quantificação de iC3b e anticorpos naturais (IgG e IgM) na superfície dessas partículas foi realizada através de kits de ELISA. A ativação de C3 por vesículas contendo ou não quercetina foi avaliada por imunoeletroforese bidimensional (IEF). Os resultados mostram que lipossomas vazios, compostos por grande quantidade de colesterol, consomem mais os componentes do complemento para ambas as vias, VC e VA. Ainda, a substituição de colesterol por colesteril-etil éter reduziu o consumo das duas vias, mas a ativação do SC ainda é dependente da quantidade deste composto. A incorporação de quercetina não alterou o consumo de ambas as vias. O depósito de iC3b, IgG ou IgM nas vesículas compostas de PC:CHOL-OET na proporção de massa 3:1 foi o menor comparado aos demais. A IEF mostrou que vesículas PC:CHOL vazias induzem maior clivagem de C3 em relação às vesículas PC:CHOL-OET. Ainda, a incorporação de quercetina reduz a conversão de C3 em seus fragmentos. Essas observações sugerem que a preparação lipossomal PC:CHOL-OET em proporção de massa 3:1 parece ser a mais adequada para dar continuidade aos estudos que deverão culminar na tentativa de utilizá-la como carreadora de quercetina para administração in vivo / Liposomes (LUV) are structures composed by lipid bilayer that are organized similarly to vesicles, containing an aqueous compartment inside. They have been evaluated as potential drug carriers, however, after in vivo administration, serum opsonins are adsorb on the surface, contributing to their clearance from the circulation by mononuclear phagocytes system (MPS). The complement system (CS) seems to play an important role in this process, mainly to generate active fragments of the C3 component (C3b/iC3b) that are deposited in the liposomal vesicles and are recognized by complement receptors present, for example, in polymorphonuclear cells. Antioxidants such as quercetin have demonstrated significant and beneficial effects on human health, but its low water solubility and bioavailability limit their use. Thus, the proper development of flavonoids carriers would be of great importance to its applicability in vivo. The objective of this study is to evaluate the activation of SC proteins by liposomes composed of soy phosphatidylcholine and cholesterol (PC: CHOL) or cholesteryl ethyl ether (PC: CHOL-OET), with or without quercetin. The consumption of the classical (CP) and alternative pathway (AP) caused by the different vesicles was analyzed by hemolytic assay and quantification of iC3b and natural antibodies (IgG and IgM) on the surface of these particles was performed using ELISA kits. The activation of C3 by vesicles with or without quercetin was assessed by two-dimensional immunoelectrophoresis (IEF). The results show that empty liposomes, composed of large amounts of cholesterol, consume more CS components in both pathways, CP and AP. Moreover the replacement of cholesterol by cholesteryl ethyl ether reduced the consumption of both pathways, but the activation of the SC is still dependent on the amount of the compound. The incorporation of quercetin did not alter the consumption of both pathways. The deposition of iC3b, IgG or IgM in vesicles composed of PC: CHOL-OET at mass ratio of 3:1 was the lowest compared to the others. The IEF showed that empty vesicles of PC:CHOL induce less cleavage of C3 in relation to vesicles of PC: CHOL-OET. In addition, the incorporation of quercetin reduces the conversion of C3 into its fragments. These observation suggest that the liposomes PC:CHOL at mass ratio 3:1 seems to be the most appropriate to continue the studies that could culminate in an attempt to use it as a carrier to administrate quercetin in vivo

O maior interesse dos consumidores por alimentos que tragam benefícios à saúde faz necessário o constante desenvolvimento de métodos de tecnologias que tornem possível a sua produção em grande escala. Dentre tais tecnologias, destaca-se a microencapsulação de componentes bioativos. Lipossomas têm sido amplamente estudados para diversos fins, dentre eles, a encapsulação e a veiculação de bioativos, pois permitem maior proteção dos bioativos encapsulados, bem como podem promover a liberação controlada dos mesmos. Dentre os bioativos de interesse da indústria de alimentos está a curcumina, que além de ser um poderoso antioxidante, pode ser uma ótima alternativa para substituição de corantes amarelos. Tais corantes amarelos possuem diversos efeitos colaterais conhecidos, como a alegernicidade. A fabricação de iogurtes no Brasil vem crescendo de maneira considerável, e a este fato pode-se atribuir o consumo por indivíduos que buscam suas características funcionais, tendo seu consumo associado a uma imagem positiva e aos benefícios que traz ao organismo. Tal produto se torna, portanto, bastante atrativo para utilização de curcumina encapsulada em lipossomas e sua utilização vai ao encontro dos interesses dos consumidores. Neste trabalho de Doutorado foram produzidos lipossomas multilamelares encapsulando curcumina, através do método inovador de hidratação de prolipossomas obtidos por recobrimento de sacarose micronizada. Os prolipossomas foram caracterizados, e constatou-se através de microscopia eletrônica de varredura que a sacarose foi completamente recoberta pelos fosfolipídios. Além disso, o pó obtido se mostrou amorfo e com solubilidade de 98% em água, fatores extremamente importantes para a etapa posterior de hidratação dos prolipossomas para formação das vesículas em dispersão. Também se mostraram com baixíssima capacidade de retenção de umidade, característica importante para aumentar sua vida de prateleira durante o armazenamento. Por sua vez, os lipossomas foram efetivos em preservar a curcumina encapsulada (70% da curcumina foi preservada após 30 dias de armazenagem sob refrigeração), com diâmetro médio aproximado de 700-800 nm. A incorporação dos lipossomas encapsulando curcumina em iogurte não alterou nenhum parâmetro físico-químico do produto, como composição centesimal, pH, acidez titulável e comportamento reológico. Os resultados da análise sensorial mostraram que o produto teve alta aceitação por parte dos panelistas, sendo que a apenas a adição de pedaços de fruta não foi bem aceito por parte dos consumidores. / The increased consumer interest in food products that produces health benefits requires constant development of methods and technologies to make possible their production on a large scale. Among these technologies, there are the processes of microencapsulation of bioactive components. Liposomes have been extensively studied for a variety of purposes, including the encapsulation and delivery of bioactives, as they allow greater protection of encapsulated bioactive substances as well as promote the controlled release of bioactive substances. Among the bioactives of interest in the food industry is curcumin, which in addition to being a powerful antioxidant, can be a great alternative for yellow dye substitution. Such yellow dyes have several known side effects, such as allergenicity. The production of yogurt in Brazil has been growing considerably, and this fact can be attributed consumption by individuals seeking their functional characteristics, having its consumption associated with a positive image and the benefits it brings to the body. Such a product, therefore, becomes quite attractive for use to test the incorporation of curcumin-loaded liposomes, to verify if their characteristics would meet the interests of consumers. In the present PhD, multilamellar liposomes were produced to encapsulate curcumin, through the innovative method of hydration of proliposomes obtained by coating of micronized sucrose. The proliposomes were characterized, and it was found by scanning electron microscopy that the sucrose was completely covered by the phospholipids. In addition, the powder obtained showed to be amorphous and with solubility of 98% in water, factors extremely important for the subsequent hydration of the proliposomes to form the vesicles in dispersion. They were also shown to have very low moisture retention capacity, an important feature to increase shelf life during storage. In turn, liposomes were effective in preserving encapsulated curcumin (70% of curcumin was preserved after 30 days of storage under refrigeration), with an approximate mean diameter of 700-800 nm. The incorporation of the liposomes encapsulating curcumin into yogurt did not change significantly any relevant physicochemical parameters of the dairy product, such as proximate composition, pH, titratable acidity and rheological behavior. The results of the sensorial evaluation showed that the product had high acceptance by the panelists, and that only the addition of pieces of fruit was not well accepted by the consumers.

>Magister Scientiae - MSc / Liposomes as a drug carrier in the pharmaceutical industry has gained currency since its discovery in 1965 by Bangham A. D. Liposomes have been shown to improve bioavailability as they can be delivered to target sites and possess sustained release properties which could be used to mitigate certain weaknesses associated with current diclofenac sodium eye drops. Diclofenac sodium (DNa) eye drop is a sterile Nonsteroidal Anti-inflammatory Drug (NSAID) with diclofenac sodium as its active ingredient. It is indicated for the lessening of ocular pain, prevention of miosis in eye operations, easing of postoperative inflammation and cystoids macular edema. The residence time of eye drops after application has been found to be 1-2 minutes as a result of continuous production of tears diluting the active ingredient, draining the eye drops into the nasolacrimal path, and eliminating it during blinking. As a result of the active ingredient not residing at the target site for the required duration, more frequent administration and medication is required and the risk of non-compliance is increased. Given the aforementioned potential of liposomes to redress the above weaknesses of current eye drops (dosage form) available for diclofenac sodium ophthalmic application, this study sought to encapsulate diclofenac sodium into liposomes for ophthalmic application. The main components of liposomes (cholesterol and phosphotidylcholine) and incubation time were set as the independent variables while percentage encapsulation, polydispersity index (PDI) and drug release profile constituted the dependent variable. Using analysis of variance (ANOVA) and t-test statistics, the interaction between the independent variables and their effect on the dependent variables were tested.

acase@tulane.edu

Neste trabalho foram analisadas sob o ponto de vista físico-químico, as interações entre DNA e lipossomos catiônicos de brometo de dioctadecildimetilamônio (DODAB). Foram utilizados os seguintes modelos: 1) 2\'-desoxiadenosina 5\'-monofosfato (DMP), um modelo de unidade monomérica do polímero que é o DNA; 2) DNAs de bacteriófagos T2, T4, T5, T7 e λ; 3) vesículas pequenas de DODAB preparadas por sonicação; 4) vesículas grandes de DODAB preparadas por aquecimento (56 ºC/30 minutos) ou vaporização clorofórmica. A interação entre 2\'-desoxiadenosina 5\'-monofosfato (DMP) e lipossomos de DODAB resultou em adsorção máxima de DMP ao lipossomo catiônico com uma proporção molar DODAB : DMP de 2:1 e mobilidade eletroforética (ME) mínima mas positiva dos lipossomos. Em força iônica de 5 mM, a adsorção máxima de DMP sobre os lipossomos aproxima-se de zero, mostrando que a formação do complexo DODAB/DMP é essencialmente dirigida pela atração eletrostática. A adição de nucleotídeo na faixa de milimolar (0,4 - 1,5 mM) induz a um aumento de turbidez da dispersão de lipossomos (DODAB 0,08 mM) em função do tempo. Ocorrem velocidades de floculação muito maiores que as obtidas por adição de NaCl (40 120 mM). O nucleotídeo comporta-se como um ânion hidrofóbico com uma afinidade pela membrana muito maior que a exibida por um ânion simples como o cloreto. DMP induz ruptura dos lipossomos contendo [14C]sacarose, sugerindo que a interação DMP/bicamada não é superficial. Embora a interação preserve a carga positiva do liposomo, a integridade lipossomal não é preservada. Na adsorção máxima, a inserção de DMP na bicamada é a explicação mais razoável para manutenção da carga positiva da vesícula, proporção molar DODAB : DMP de 2:1 e extravasamento de conteúdo interno lipossomal. A interação DODAB/DNA também é dirigida por atração eletrostática entre o DNA e a bicamada catiônica. Marcadores incorporados ao DNA ou a sítios da bicamada são deslocados para a água devido à interação. Sob condições de excesso de DODAB, na situação de adsorção máxima de DODAB sobre DNA, existem cerca de 70 moléculas de DODAB por nucleotídeo de DNA e esta proporção não depende do tipo de DNA. A interação DODAB/DNA leva à formação de glóbulos visíveis por microscopia óptica de campo escuro e ocorrência de uma dependência linear entre turbidez e 1/λ2, onde λ é o comprimento de onda da luz incidente. Na condição de adsorção máxima de DODAB, a formação de complexos globulares DODAB/DNA causa perda de hipocromismo da dupla fita de DNA conforme detectado por efeitos de temperatura sobre absorbância em 260 nm de misturas DNA/DODAB. Em suma, a interação de DODAB/DNA não é superficial: o lipossomo perde sua integridade e o DNA perde sua estrutura em dupla hélice, tornando-se fita simples. A atração hidrofóbica entre bases nitrogenadas de DNA e cadeias hidrocarbônicas dos lipídios catiônicos tem papel importante na determinação da estrutura do complexo. / In this work, interactions between DNA and cationic liposomes made up of dioctadecyldimethylammonium bromide (DODAB) are evaluated from a physicochemical point of view. The following models were used: 1) 2\'-deoxyadenosine 5\'-monophosphate (DMP), a model of monomeric unity of polymer, the DNA; 2) DNAs of T2, T4, T5, T7 and λ bacteriophages; 3) small vesicles of DODAB prepared by sonication; 4) large vesicles of DODAB prepared by heating (56 ºC/30 minutes) or by chloroform vaporization. The interaction between 2\'deoxyadenosine 5\'-monophosphate (DMP) and cationic liposomes made up of dioctadecyldimethylammonium bromide (DODAB) in water is described. At maximal adsorption, the molar ratio DODAB/DMP is 2:1 and electrophoretic mobility for the liposomes attains a minimum at a positive value. At 5 mM ionic strength, maximal DMP adsorption on the liposome becomes close to zero, demonstrating that the electrostatic attraction essentially drives the DODAB/DMP complexation. Over the millimolar range of DMP concentrations (0.4-1.5 mM), upon nucleotide addition, turbidity of the liposome dispersion (0.08 mM DODAB) steeply increases as a function of time in contrast with the much smaller flocculation rates upon NaCl addition over a much higher range of NaCl concentrations (40-120 mM). The nucleotide behaves as a hydrophobic anion with an affinity for the membrane that is much higher than that exhibited by a simple anion as chloride. DMP-induced rupture of liposomes containing [14C]sacarose was evaluated from dialysis of DMP/liposomes mixtures. In water, DMP-induced leakage of radioactive liposomal contents suggests that the DMP/bilayer interaction is not superficial. Although the interaction preserves the positive liposome charge, it doesn\'t preserve its integrity. At maximal adsorption, DMP insertion in the cationic bilayer is the most reasonable explanation for the remaining positive charge on the vesicle, the 2:1 DODAB : DMP molar ratio, and leakage of internal contents from the liposome. The DODAB/DNA interaction is also driven by the electrostatic attraction between DNA and bilayer. Probes located on DNA or in the bilayer are displaced from their DNA or bilayer sites. Under conditions of DODAB excess, at maximal DODAB adsorption on DNA, there are ca. 70 DODAB molecules adsorbed per nucleotide on DNA, a molar proportion (MP) that does not depend on DNA type. The DODAB/DNA interaction led to formation of globules as visualized from dark-field optical microscopy and to occurrence of a linear dependence between turbidity for the mixture and 1/λ2, where λ is the wavelength of incident light. At maximal DODAB adsorption, the formation of DODAB/DNA globular complexes causes loss of doublestranded DNA hypochromism as detected from temperature effects on DNA absorbance at 260 nm in the presence or absence of DODAB. In summary, liposome loses its integrity and DNA loses its double helix becoming single-stranded. The hydrophobic attraction between nitrogenous bases on DNA and hydrocarbon chains on liposome bilayers plays an important role in determining structure of the complex.

Pour améliorer les paramètres pharmacologiques d'un photosensibilisateur de seconde génération, la méta-tétra(hydroxyphényl)chlorine (mTHPC), plusieurs formules liposomales commerciales ont été élaborées, parmi elles le Foslip, qui correspond à la mTHPC dans des liposomes conventionnels. L'objectif de ce travail est d'étudier les caractéristiques photophysiques et photobiologiques du Foslip.<br />L'exposition des suspensions de Foslip à de petites doses de lumière (10 mJ) a conduit à une baisse significative de la fluorescence, qui a cependant été restaurée après destruction des liposomes. Nous attribuons cette caractéristique au quenching de fluorescence photoinduite. Cet effet a été mis en évidence uniquement pour les concentrations locales élevées de mTHPC dans des bicouches lipidiques. Les résultats ont été interprétés en supposant une migration d'énergie entre les molécules rapprochées de mTHPC avec sa dissipation consécutive par les molécules du photoproduit se comportant comme des pièges d'énergie. Le quenching de fluorescence photoinduite ainsi que les techniques de polarisation et de chromatographie liquide ont été appliquées successivement pour estimer le taux de redistribution des molécules de mTHPC des liposomes vers les protéines du plasma et les membranes lipidiques. Les processus de redistribution de la mTHPC après injection intratumorale de mTHPC dans un modèle de récidive de cancer du sein sont en corrélation avec les résultats obtenus dans une étude in vitro de la redistribution du Foslip dans les liposomes DPPC. Il a été démontré que le phénomène de quenching de fluorescence photoinduite doit être pris en compte lors de l'utilisation de techniques optiques pour l'étude des applications in vivo et in vitro des formulations liposomales de mTHPC.

La recherche de vecteurs non viraux pour la thérapie génique est un domaine très développé. Les systèmes cationiques montrent une forte efficacité de transfection in vitro, mais cette activité est considérablement diminuée in vivo car les complexes ADN/vecteur, du fait de leur charge globale positive, sont rapidement éliminés de la circulation sanguine. Les lipopolythiourées sont des systèmes non cationiques qui représentent une alternative aux lipides cationiques: ils permettent de réduire de moitié l'élimination précoce après une injection intraveineuse. Dans ce mémoire est décrite la synthèse d'une famille de seize lipopolythiourées dont la structure repose sur une tête polaire branchée à deux motifs thiourée. Ces lipides présentent une grande diversité au niveau de l'ancre hydrophobe, de l'espaceur, du répartiteur et des terminaisons. L'évaluation de cette famille a été réalisée de façon systématique et la recherche du mécanisme d'action a été entreprise. Ces études ont permis la mise au point de lipopolythiourées d'une formulation facile et possédant un pouvoir transfectant du même ordre de grandeur que celui des lipides cationiques.

This master thesis aimed to create and characterize multilayer coatings upon mesoporous silica particles (MSP). The properties of the coating aimed for, was to have a triggerable controlled release, where a targeted enzyme within the intestine, alpha-amylase, is supposed to degrade the coating. The coating was created from a bilayer consisting of DOTAP and DOPC in a 1:3 molar ratio, which serves as a protective coating. The second layer interacting with the surroundings consisted of a starch component, amylopectin, which is degraded by alpha-amylase. The study of the coating was performed with ellipsometry, where the adsorption of the different layers of the coating on a planar silica surface and the enzyme-triggered degradation was recorded. The adsorbed amount of DOTAP/DOPC was 4,22 ± 0,11 mg/m2 and amylopectin 1,82 ± 0,94. The effects of different pH where performed, simulating the coated particle going through the gastro-intestinal system. Two enzymes alpha-amylase and phospholipase A2 (PLA2) where used for degradation of the coating. The knowledge from ellipsometry was applied to coating mesoporous silica particles and it was confirmed that the two layers had formed with zeta- potential measurement.