L'obésité, un problème de santé mondial, est associée à des comorbidités telles que le syndrome métabolique, la stéato-hépatite non alcoolique, la cardiomyopathie métabolique etc. Leur incidence et développement peuvent être le résultat des interactions gènes-environnement. Ces dernières années, une série d’études expérimentales et cliniques ont montré l’implication de donneurs de méthyles dans ces pathologies via la programmation fœtale. Notre travail a évalué, à la fois le rôle de donneurs de méthyles et le profil métabolique dans une population d’obèses, puis sur un modèle animal de ratons avec une carence en donneurs de méthyles, soumis à la vie adulte à un régime hyper-énergétique. Chez l’homme, nous avons démontré qu’une carence en vitamine B12 associée à un excès de folates est liée à l’insulino-résistance. Puis, nous avons observé des anomalies du métabolisme des acides gras. Chez l’animal, nous avons montré que la carence en donneurs de méthyles provoque une hypertension artérielle systémique et une fibrose cardiaque, surtout chez les femelles. Par contre, chez les mâles, nous avons observé une stéatose hépatique dans le groupe des rats mâles carencés et soumis à un régime hyper-énergétique. En conclusion, la carence en donneurs de méthyles est associée aux maladies chronico-dégénératives. / Obesity, is global health problem, is associated with comorbidities such as metabolic syndrome, nonalcoholic steatohepatitis, metabolic cardiomyopathy etc. Their incidence and development may be the result of gene-environment interactions. In the last years, the experimental and clinical studies have shown the involvement of methyl donors in these pathologies via « fetal programming ». Our work has evaluated the role of methyl donor on metabolic profile in obese subjects, and also in an animal model of pups with a deficiency of methyl donors, subject to high-fat diet in adulthood. In humans, we have demonstrated that vitamin B12 deficiency associated with excess in folates, is linked to insulin resistance. Also the methyl donors have an influence on fatty acid metabolism. In animals, we have shown that deficiency of methyl donors causes systemic hypertension and cardiac fibrosis, especially in females. In contrast, the males methyl donor deficient with a high fat diet had an important steatosis. In conclusion, the methyl donor shortage is associated with chronic degenerative diseases.

Nanocompósitos de PMMA/ argila montmorilonita foram obtidos por fotopolimerização in situ. O metacrilato de metila foi polimerizado na presença de argilas modificadas usando Tioxantona (TX) e etil 4-(dimetilamino) benzoato (EDB) como sistema fotoiniciador. As argilas montmorilonitas SWy-1 modificadas, SWy-1-C8 e SWy-1-C16, foram preparadas pela troca de íons com brometo de octiltrimetilamônio (C8) e brometo de hexiltrimetilamônio (C16), respectivamente. A difração de raios-X indicou que os compósitos de PMMA/argila podem ter estruturas intercaladas ou esfoliadas, ou mesmo uma mistura de estruturas em camadas esfoliada e parcialmente intercalada. A estrutura de cada nanocompósito depende da concentração de argila e do solvente utilizado na preparação. A influência da concentração de argila organofílica, natureza do solvente e tipo de argila nas propriedades térmicas e mecânicas foi estudada por análise termogravimétrica e análise dinâmico-mecânica. Todos os nanocompósitos preparados em acetonitrila exibiram melhora da sua estabilidade térmica, principalmente devido à interação entre a argila e o polímero que é maximizada através da estrutura da argila esfoliada. No caso do PMMA e nanocompósitos sintetizados em etanol, a estabilidade térmica do polímero e nanocompósitos foi praticamente a mesma, uma vez que a estrutura da argila é predominantemente do tipo intercalada. Na velocidade de polimerização observou-se que os fatores que mais influenciaram foram a concentração de argila e o tipo de solvente. A argila proporciona a formação de microambientes que estabilizam o estado excitado do iniciador formando mais radicais livres e consequentemente aumentando a velocidade polimerização. A utilização da acetonitrila, a qual é um melhor solvente para o PMMA proporcionou massas molares menores. A degradação foto-oxidativa dos nanocompósitos de PMMA/ argila foi investigada utilizando cromatografia de exclusão de tamanho (SEC). Foram encontradas evidências de que o PMMA e nanocompósitos degradam por cisões aleatórias de cadeias. A polidispersidade aumentou após a irradiação e o coeficiente de degradação de PMMA puro é de até seis vezes maior do que para os nanocompósitos. O efeito sobre os coeficientes de fotodegradação da concentração de argila, tipo argila (argila modificada por agentes tensoativos com diferentes comprimentos de cadeias de alquílica) e o solvente utilizado para a dispersão de argila orgânica, também foram estudados. / Montmorillonite clay/PMMA nanocomposites were obtained by in situ photopolymerization. Methyl methacrylate was polymerized in the presence of modified clays using thioxanthone (TX) and ethyl 4-(dimethylamino) benzoate (EDB) as photoinitiating system. The SWy-1 montmorillonite modified clays, SWy-1-C8 and SWy-1-C16, were prepared by ion exchange with octyltrimethylammonium bromide (C8) and hexyltrimethylammonium bromide (C16), respectively. X-ray diffraction indicated that clay/PMMA composites have intercalated or exfoliated structures, or even a mixture of exfoliated and partially intercalated structure layers. The structure of each particular nanocomposite depends on the clay loading and the solvent used for the preparation.The influences of organoclay loading, solvent nature and clay type on thermal and mechanical properties were studied by thermogravimetric analysis and dynamic mechanical analysis. All the nanocomposites prepared in acetonitrile exhibited improvement in their thermal stability, mainly due to the interaction between the clay and the polymer which is maximized by the exfoliated clay structure. In the case of PMMA and nanocomposites synthesized in ethanol, the thermal stability of polymer and nanocomposites remained practically the same once the clay structure is predominantly of the intercalated type. It was observed that the factors that most influenced the polymerization rate were the concentration of clay and type of solvent. The clay provides the formation of microenvironments that stabilizes the excited state of the initiator forming free radicals and consequently increasing the polymerization rate. The use of acetonitrile, which is a better solvent for PMMA gave the lowest molar weight. The photooxidative degradation of clay/PMMA nanocomposites has been investigated using size exclusion chromatography (SEC). Evidence was found that PMMA and composites degrade by random chain scissions. The polydispersity increases after irradiation and the degradation rate coefficient for pure PMMA is up to 6 times larger than that for the composites. The effect on the photodegradation rate coefficients of the clay content, clay type (clay modified by surfactants with different lengths of alkyl chains) and solvent used for dispersion of organic clay were also studied. The relationship of these parameters on the photodegradation process was statistically evaluated using a two-level factorial design.

Betalaínas são alcalóides coloridos que atuam como mediadores químicos e sensores em processos de interesse tecnológico. Esta Tese de Doutorado investiga o comportamento de betalaínas naturais, betanina e indicaxantina, em três sistemas químicos diferentes. O primeiro capítulo discute a estabilidade de emulsões água-óleo-água contendo betanina. As emulsões foram preparadas em um sistema de microcanais empregando-se óleo de soja e tensoativos grau alimentício. Betanina pura tende a estabilizar a emulsão em relação ao controle sem o pigmento, enquanto suco de beterraba liofilizado e betanina comercial diluída com maltodextrina não mostram a mesma atividade. No capítulo seguinte, a interação entre indicaxantina e cloreto de 7-metil-4-metóxiflavílio revela a ocorrência de transferência de energia e dados de espectroscopia de 1H-RMN indicam a formação de um complexo no estado fundamental. Finalmente, a interação entre betanina e paraquat na presença e ausência de luz e oxigênio é investigada. Dados de espectroscopia de 1H-RMN sugerem a formação de um complexo entre as espécies e o estudo cinético sugere que betanina interfere na regeneração da forma oxidada do paraquat por oxigênio. / Betalains are colored alkaloids that act as chemical mediators and sensors in processes of technological interest. This doctoral thesis investigates the behavior of natural betalains, betanin and indicaxanthin, in three different chemical systems. The first chapter discusses the stability of water-oil-water emulsions containing betanin. The emulsions were prepared in a microchannel system using soybean oil and food grade surfactants. Pure betanin tends to stabilize the emulsion relative to the control without the pigment, while freeze-dried beet juice and commercial betanin diluted with dextrin do not show the same activity. In the following chapter, the interaction between indicaxanthin and 7-methyl-4-methoxyflavylium chloride reveals the occurrence of energy transfer and 1H-NMR spectroscopy data suggests the formation of a complex in the ground state. Finally, the interaction between betanin and paraquat in the presence and absence of light and oxygen is investigated. 1H-NMR spectroscopy data suggest the formation of a complex between species and the kinetic study suggests that betanin interferes in the regeneration of the oxidized form of paraquat by oxygen

by Lui Bong Chun, Richard. / Thesis (M.Phil.)--Chinese University of Hong Kong, 1995. / Includes bibliographical references. / Abstract / Acknowledgment / Chapter Chapter 1 --- Introduction --- p.1 / Chapter 1.1 --- Background for the Project --- p.1 / Chapter 1.1.1 --- Interests in Blue-Green Laser --- p.1 / Chapter 1.1.2 --- Progress of Blue-Green Laser --- p.2 / Chapter 1.2 --- The Aim of the Project --- p.3 / Chapter 1.3 --- Overview the Remaining Parts of this Thesis --- p.4 / Chapter 1.4 --- References --- p.6 / Chapter Chapter 2 --- Sum Frequency Generation --- p.8 / Chapter 2.1 --- Introduction --- p.8 / Chapter 2.2 --- Sum Frequency Generation --- p.8 / Chapter 2.2.1 --- Theoretical Background for Sum Frequency Generation --- p.9 / Chapter 2.2.2 --- The Coupled Wave Equations for SFG --- p.13 / Chapter 2.2.3 --- Phase Matching Considerations --- p.16 / Chapter 2.3 --- References --- p.18 / Chapter Chapter 3 --- Cerenkov Radiation --- p.19 / Chapter 3.1 --- Introduction --- p.19 / Chapter 3.2 --- The Properties of Cerenkov Radiation by Using TM Mode --- p.21 / Chapter 3.2.1 --- Refractive Index Notation --- p.23 / Chapter 3.2.2 --- Fundamental Wave TM Guides Mode --- p.23 / Chapter 3.2.3 --- Second Harmonic TM Radiation Mode --- p.24 / Chapter 3.2.4 --- Efficiency of SHG --- p.25 / Chapter 3.3 --- Simplified Model Analysis of Cerenkov Radiation in TE Mode --- p.29 / Chapter 3.4 --- Simulation --- p.33 / Chapter 3.4.1 --- Modeling the LiNb03 --- p.33 / Chapter 3.4.2 --- Modeling an Asymmetric Slab Waveguide ´ؤPMMA doped with MNA on Fused Quartz --- p.37 / Chapter 3.4.3 --- Modeling a Symmetric Slab Waveguide ´ؤPMMA doped with MNA on Fused Quartz --- p.42 / Chapter 3.5 --- References --- p.47 / Chapter Chapter 4 --- Ellipsometry --- p.49 / Chapter 4.1 --- Introduction --- p.49 / Chapter 4.2 --- General Principles --- p.49 / Chapter 4.3 --- Basic Operation --- p.50 / Chapter 4.4 --- The Optical Constants of the Bulk Materials --- p.51 / Chapter 4.5 --- Calculation the Refractive Index of the Substrates --- p.53 / Chapter 4.6 --- Ellipsometric Theory for the Thin Film --- p.57 / Chapter 4.7 --- Measurement the Refractive Index and the Thickness of the Thin Film --- p.59 / Chapter 4.7.1 --- Data --- p.62 / Chapter 4.7.2 --- Discussions --- p.73 / Chapter 4.8 --- Calculation the Refractive Index of the thin Film by Considering as a Bulk Material --- p.78 / Chapter 4.9 --- References --- p.80 / Chapter Chapter 5 --- Prism Coupling --- p.81 / Chapter 5.1 --- Introduction --- p.81 / Chapter 5.2 --- Coupling of a Plane Wave --- p.82 / Chapter 5.3 --- Numerical Approach for the Calculation of the Coupling Efficiency --- p.85 / Chapter 5.4 --- Experiment --- p.88 / Chapter 5.4.1 --- Experimental Setup --- p.88 / Chapter 5.4.2 --- Experimental Result and Discussions --- p.90 / Chapter 5.5 --- References --- p.92 / Chapter Chapter 6 --- Conclusion --- p.93 / Chapter Chapter 7 --- Future Plans --- p.96 / Chapter 7.1 --- Simplified Model of Corona Poling --- p.96 / Chapter 7.2 --- Advanced Models of Poling --- p.98 / Chapter 7.2.1 --- Slab Waveguide --- p.98 / Chapter 7.2.2 --- Channel Waveguide --- p.99 / Chapter 7.3 --- References --- p.100 / Chapter Appendix 1 --- Materials' Descriptions --- p.A-l / Chapter A.1.1 --- 2-Methyl-4-Nitoaniline --- p.A-1 / Chapter A.1.2 --- Poly ( Methyl Methacrylate ) --- p.A-3 / Chapter A.1.3 --- References --- p.A-4 / Chapter Appendix 2 --- Fabrication Procedures --- p.A-5 / Chapter A.2.1 --- Cleaning the Apparatus --- p.A-5 / Chapter A.2.2 --- Cleaning the Substrate --- p.A-5 / Chapter A.2.3 --- Thin film Fabrication --- p.A-5 / Chapter A.2.4 --- Thin Film Removal --- p.A-6 / Chapter A.2.5 --- References --- p.A-6 / Chapter Appendix 3 --- Alpha Step --- p.A-7 / Chapter A.3.1 --- Introduction --- p.A-7 / Chapter A.3.2 --- Experimental Setup --- p.A-8 / Chapter A.3.3 --- Experimental Results --- p.A-9 / Chapter A.3.3.1 --- Thin Film of PMMA without Dopant --- p.A-9 / Chapter A.3.3.2 --- Thin Film of PMMA doped with MNA --- p.A-19 / Chapter A.3.4 --- Discussions --- p.A-27 / Chapter A.3.5 --- References --- p.A-28 / Chapter Appendix 4 --- Scanning Electron Microscope --- p.A-29 / Chapter A.4.1 --- Scanning Electron Microscope --- p.A-29 / Chapter A.4.2 --- Reference --- p.A-30 / Chapter Appendix 5 --- Gaussian Beam & Coordinate System Transformation --- p.A-31 / Chapter A.5.1 --- Gaussian Beam in a Homogeneous Medium --- p.A-31 / Chapter A.5.2 --- Transformation of the Coordinate Systems --- p.A-32 / Chapter A.5.3 --- Reference --- p.A-32 / Chapter Appendix 6 --- Waist Size Measurement of Gaussian Beam --- p.A-33 / Chapter A.6.1 --- Waist Size Measurement of Gaussian Beam --- p.A-33 / Chapter A.6.2 --- References --- p.A-34 / Chapter Appendix 7 --- Quasi Phase Matching --- p.A-35 / Chapter A. 7.1 --- Introduction --- p.A-35 / Chapter A.7.2 --- Basic Concept of QPM --- p.A-36 / Chapter A.7.3 --- References --- p.A-38 / Chapter Appendix 8 --- Program Listing --- p.A-41 / Chapter A.8.1 --- Program Listing ( Chapter 3 ) --- p.A-41 / Chapter A.8.1.1 --- Program 3.1 (transcendental.m ) --- p.A-41 / Chapter A.8.1.2 --- Program 3.2 (linbo3.m) --- p.A-42 / Chapter A.8.2 --- Program Listing ( Chapter 4 ) --- p.A-45 / Chapter A.8.2.1 --- Program 4.1 ( ellipsometry.m ) --- p.A-45 / Chapter A.8.3 --- Program Listing ( Chapter 5 ) --- p.A-47 / Chapter A.8.3.1 --- Program 5.1 ( parameter.m ) --- p.A-47 / Chapter A.8.3.2 --- Program 5.2 ( coupling.m ) --- p.A-49 / Chapter A.8.3.3 --- Program 5.3 ( v_3_amp.m ) --- p.A-50 / Chapter A.8.3.4 --- Program 5.4 ( input_profile.m ) --- p.A-51

Betalaínas são alcalóides coloridos que atuam como mediadores químicos e sensores em processos de interesse tecnológico. Esta Tese de Doutorado investiga o comportamento de betalaínas naturais, betanina e indicaxantina, em três sistemas químicos diferentes. O primeiro capítulo discute a estabilidade de emulsões água-óleo-água contendo betanina. As emulsões foram preparadas em um sistema de microcanais empregando-se óleo de soja e tensoativos grau alimentício. Betanina pura tende a estabilizar a emulsão em relação ao controle sem o pigmento, enquanto suco de beterraba liofilizado e betanina comercial diluída com maltodextrina não mostram a mesma atividade. No capítulo seguinte, a interação entre indicaxantina e cloreto de 7-metil-4-metóxiflavílio revela a ocorrência de transferência de energia e dados de espectroscopia de 1H-RMN indicam a formação de um complexo no estado fundamental. Finalmente, a interação entre betanina e paraquat na presença e ausência de luz e oxigênio é investigada. Dados de espectroscopia de 1H-RMN sugerem a formação de um complexo entre as espécies e o estudo cinético sugere que betanina interfere na regeneração da forma oxidada do paraquat por oxigênio. / Betalains are colored alkaloids that act as chemical mediators and sensors in processes of technological interest. This doctoral thesis investigates the behavior of natural betalains, betanin and indicaxanthin, in three different chemical systems. The first chapter discusses the stability of water-oil-water emulsions containing betanin. The emulsions were prepared in a microchannel system using soybean oil and food grade surfactants. Pure betanin tends to stabilize the emulsion relative to the control without the pigment, while freeze-dried beet juice and commercial betanin diluted with dextrin do not show the same activity. In the following chapter, the interaction between indicaxanthin and 7-methyl-4-methoxyflavylium chloride reveals the occurrence of energy transfer and 1H-NMR spectroscopy data suggests the formation of a complex in the ground state. Finally, the interaction between betanin and paraquat in the presence and absence of light and oxygen is investigated. 1H-NMR spectroscopy data suggest the formation of a complex between species and the kinetic study suggests that betanin interferes in the regeneration of the oxidized form of paraquat by oxygen

A formononetina e a biochanina A são as isoflavonas majoritárias nas partes aéreas de Trifolium pratense L. (trevo-vermelho) relacionadas com as principais atividades farmacológicas da planta. São chamadas de fitoestrógenos, pois possuem estrutura similar ao do 17-β-estradiol, e são capazes de se ligar aos receptores estrogênicos (ERβ e ERα). As isoflavonas agliconas são moléculas de baixa hidrossolubilidade, o que pode limitar sua aplicação em produtos para pele e a expressão de sua atividade biológica. O presente trabalho tem como objetivo obter uma fração enriquecida em isoflavonas de T. pratense e avaliar a permeação cutânea das agliconas formononetina e biochanina A individualmente e associadas. Adicionalmente, o efeito de promoção da permeação cutânea em pele de orelha suina também foi objeto do estudo. A fração foi preparada por maceração e após precipitação das isoflavonas agliconas por evaporação do etanol, o precipitado foi separado por filtração e purificado por cromatografia em coluna de poliamida. O produto foi seco e apresentou concentração de isoflavonas de 2,8 mg/g de formononetina e 2,7 mg/g de biochanina A. No entanto, essa concentração ainda não foi suficiente para posterior incorporação em uma formulação visando testes de permeação cutanea. Neste contexto, os estudos de permeação em pele de orelha de suíno (Franz cells) foram realizados com as isoflavonas majoritárias de referência incorporadas à hidrogéis de hidroxipropilmetilcellulose (HPMC). Para avaliar o teor de isoflavonas nas formulações e nas diferentes camadas da pele foi desenvolvido método bioanalítico utilizando cromatografia líquida de alta eficiência, o qual mostrou-se linear, específico, exato, preciso e robusto. Os hidrogéis foram desenvolvidos utilizando como polímero HPMC (3,5%, m/v) e as isoflavonas (0,1%) foram incorporadas à essa base, individualmente ou associadas, em presença ou ausência de hidroxipropil-β-ciclodextrina (HPβCD) ou metil-β-ciclodextrina (MβCD). Os resultados obtidos na avaliação da permeação cutânea revelaram que as isoflavonas permearam mais quando incorporadas individualmente na base especialmente a formononetina. A biochanina A apresentou maior capacidade de permeação do que a formononetina, alcançando concentrações na epiderme de 0,5 ug/cm2 e na derme de 1,5 μg/cm2, representando cerca de 2,7 vezes mais comparando com a concentração de formononetina (respectivamente, 0,2 μg/cm2 e 0,4 μg/cm2). uso de ciclodextrinas aumentou significativamente a permeação da formononetina, tanto na epiderme quanto na derme. Para a biochanina A, apenas a retenção na epiderme foi aumentada com a presença de ciclodextrinas. A HPβCD foi a ciclodextrina que apresentou os melhores resultados de promoção da permeação da formononetina na derme e epiderme, proporcionando um aumento de 113%. Para a biochanina A, as duas ciclodextrinas aumentaram a sua concentração na epiderme na mesma proporção (37%). Quando as duas isoflavonas foram incorporadas em misturas 1:1 no hidrogel, a formononetina apresentou menor retenção, tanto na epiderme (0,1 μg/cm2) quanto na derme (0,4 μg/cm2). Contrariamente, a biochanina A apresentou retenção semelhante àquela apresentada quando foi incorporada isoladamente no hidrogel, caracterizando-se como uma molécula mais permeável e não sofrendo interferência da formononetina na sua permeação e retenção. Não foi observado efeito significativo da presença das ciclodextrinas na promoção da permeação cutânea das isoflavonas nas misturas, exceto para a formononetina, na epiderme. O conjunto dos resultados demonstrou que a formononetina e biochanina A são capazes de permear a pele sendo majoritariamente retidas na epiderme e na derme, revelando o seu potencial uso em preparações cosméticas destinadas à prevenção do envelhecimento cutâneo. As ciclodextrinas apresentaram acentuado efeito promotor da permeação cutânea apenas para a formononetina, que apresenta menor permeabilidade. / The main isoflavones present Trifolium pratense L. (red clover) aereal parts are the isoflavones formononetin and biochanin A, related to its pharmacological activities. These compounds are known as phytoestrogens due to its similarity to the structure of 17-β-estradiol, being able to bind to the estrogen receptor (ERβ and ERα). Aglicones of isoflavones display low water solubility limiting its incorporation in products for the skin and expression of its biological activity. The present work aims to develop a isoflavones-enriched fraction of T. pratense and to evaluate the skin permeation of the aglicones formononetin and biochanin A individually, and in association. Moreover the promoter effect of cyclodextrins on their skin permeation will also be evaluated. The enriched-fraction was prepared by maceration in ethanol 40% (v/v). The ethanol was evaporated and the dispersion was filtered. The supernatant was purified using a column chromatography packet with polyamide. The final product was dried and presented a concentration of 2.8 mg/g of formononetin and 2.7 mg/g of biochanin A. However, these amounts of isoflavones were not enough for subsequent incorporation into a formulation to proceed the cutaneous permeation tests. In this context, the permeation studies were performed using the chemical reference formononetin and biochanin A, incorporated into the hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) hydrogels for the permeation studies on porcine ear skin (Franz cells). To evaluate the isoflavone concentration in the formulations and in the different skin layers, a bioanalytical method was validated using high performance liquid chromatography (HPLC), which showed linearity, specificity, accuracy, precision and robusteness. Hydrogels were developed using HPMC (Methocel® K4M) polymer (3.5%, m/v) and the isoflavones were incorporated into this base individually or in combination, in the presence or absence of hydroxypropyl-β-cyclodextrin (HPβCD) or methyl-β-cyclodextrin (MβCD). The results obtained in the cutaneous permeation tests showed higher permeation values when the isoflavones were individually incorporated into the formulations especially for formononetin. Biochanin A showed higher permeation capacity when compared to formononetin, reaching 0.5 μg/cm2 in the epidermis and 1.5 μg/cm2 in the dermis, representing about 2.7 times the concentration of formononetin (0.2 μg/cm2 and 0.4 μg/cm2). The use of cyclodextrins increased significantly the permeation values of formononetin, both in the epidermis and in the dermis. For biochanin A only the retention in the epidermis was increased. HPβCD was the cyclodextrin that showed the best results for formononetin as permeation promoter, providing an increasing in the epidermis and dermis of 113%. Both cyclodextrins improved the biochanin A permeation in the same proportion in the epidermis (37%). When the isoflavones were incorporated into hydrogels together (1:1 ratio), formononetin showed less retention in both skin layers (0.1 μg/cm2 in the epidermis and 0.4 μg/cm2 in the dermis) and biochanin A remained with similar performance when added alone. In the presence of cyclodextrins, no significant effect was observed in the promotion of skin permeation of isoflavones in mixtures, except for formononetin, in the epidermis. Taken together, the results indicated that formononetin and biochanin A present skin permeation being mostly retained in the epidermis and dermis, revealing its potential use in cosmetic products preparations for preventing skin aging. Cyclodextrins presented a marked skin permeation promoting effect only on formononetin, which molecule presents lower permeability.

Introdução: A acidemia 3-hidroxi-3-metilglutárica é causada pela deficiência da 3-hidroxi-3-metil-glutaril-CoA-liase, uma enzima do metabolismo da leucina, levando ao acúmulo, especialmente, do ácido 3-hidroxi-3-metilglutárico nos tecidos. Estudos sugerem que o estresse oxidativo pode contribuir para os danos neurológicos observados em algumas acidúrias orgânicas. Objetivo: Avaliar parâmetros de estresse oxidativo em pacientes com acidúria 3-hidroxi-3-metilglutárica antes e após o tratamento. Materiais e Métodos: Amostras de sangue e urina foram coletadas de pacientes no momento do diagnóstico e após tratamento com dieta com restrição de proteínas e suplementação de L-carnitina (100mg/kg/dia) e de controles. O TBA, um subproduto final da peroxidação lipídica, foi medido no plasma. A determinação do teor de carbonilas e de grupos sulfidrila, marcadores de dano oxidativo a proteínas, foi realizada no plasma. Para avaliar na urina a oxidação de proteínas, os níveis de di-tirosina foram medidos por autofluorescência. O ensaio da capacidade antioxidante urinária foi realizado utilizando um kit comercial. Os níveis de carnitina livre e isovalerilcarnitina foram analisados em amostras de sangue por espectrometria de massas em tandem usando o método de monitorização de reação múltipla (MRM). A concentração de proteínas foi determinada pelo método de biureto em amostras de plasma usando um kit comercial. Resultados e Discussão: Os resultados demonstraram um aumento significativo nos níveis de isovalerilcarnitina em sangue total, das concentrações plasmáticas de malondialdeído e urinárias de di-tirosina, além de uma redução significativa da capacidade antioxidante urinária e dos níveis sanguíneos de carnitina livre nos pacientes no momento do diagnóstico em relação aos controles. Verificou-se uma diminuição nas concentrações do malondialdeído plasmático e da di-tirosina na urina dos pacientes tratados, o que sugere um efeito de proteção do tratamento sobre a peroxidação de lípidos e do dano oxidativo a proteínas, bem como uma normalização dos níveis de L-carnitina durante o tratamento. Conclusões: Esses resultados permitem sugerir que o estresse oxidativo ocorre em pacientes com acidemia 3-hidroxi-3-metilglutárica e que o tratamento com a dieta restrita de proteína e suplementada com L-carnitina pode oferecer proteção contra o dano oxidativo a biomoléculas. / Introduction: The 3-hydroxy-3-methylglutaric acidemia is caused by the deficiency of 3-hydroxy-3-methyl-glutaryl-CoA lyase, an enzyme of leucine metabolism, leading to accumulation of 3-hydroxy-3-methylglutaric acid in tissues. Studies have suggested that oxidative stress may contribute to the neurological damage observed in some organic acidurias. Objective: Evaluate oxidative stress parameters in patients with 3-hydroxy-3-methylglutaric aciduria patiets before and after treatment. Materials and Methods: Blood and urine samples were collected from patients at diagnosis and after treatment with restricted protein diet and supplemented with L-carnitine (100mg/kg/dia) and from controls. TBA , an end subproduct of lipid peroxidation, was measured in plasma. Determination of carbonyl and sulphydryl content, biomarkers of oxidative damage to proteins, was done in plasma. To assess urine protein oxidation, levels of di-tyrosine were measured by autofluorescence. The assay of antioxidant urinary capacity was performed using a commercial kit. The levels of free carnitine and isovalerylcarnitine were analyzed in blood samples by tandem mass spectrometry using the method of multiple reaction monitoring (MRM). Protein content was determined by the biuret method for plasma samples using a commercial kit. Results and Discussion: The results demonstrated a significant increase of total blood isovalerylcarnitine, malondialdehyde plasma concentrations and di-tyrosine urinary levels and a significant reduction of the urinary antioxidant capacity and free-carnitine blood levels in pacients at diagnosis compared to controls. It was verified a decrease in plasma malondialdehyde concentrations and urinary di-tyrosine levels in treated patients, suggesting a protective effect of the treatment on lipid peroxidation and protein oxidative damage, as well as a normalization of L-carnitine levels during treatment. Conclusions: These results allow to suggest that oxidative stress occurs in 3-hydroxy-3-methyl-glutaryl-CoA lyase deficient patients and treatment with restricted protein diet and L-carnitine may offer protection against oxidative damage.

Moléculas de origem vegetal foram há muito testadas como fonte de drogas antineoplásicas com sucesso promissor. Este trabalho trata dos efeitos antiangiogênicos do Metil Jasmonato. Este derivado hidrofóbico do ácido jasmônico foi demonstrado anteriormente como um agente de dano seletivo para a mitocôndria de células neoplásicas. In vitro, o Metil Jasmonato 1-10 mM promoveu a morte celular de células endoteliais humanas de cordão umbilical (HUVEC) e de melanoma murino (B16 -F10), enquanto concentrações micromolares foram inócuas. A inclusão do Metil Jasmonato em liposomos de fosfatidilcolina e em um nanocarreador hidrofílico baseado em açúcar mostrou efeitos diferenciais sobre a citotoxicidade. A interrupção do ciclo celular foi observada em concentrações citotóxicas, enquanto a diminuição na produção de VEGF e algum grau de autofagia foram sugeridos em concentrações micromolares. In vivo, Metil Jasmonato 1-10mM foi francamente tóxico, e reduziu a densidade de vasos em membranas corioalantóicas de embrião de galinha (CAM). Entretanto, concentrações entre 1-10 ?M produziram um efeito complexo. Ocorreu aumento no brotamento capilar, mas os novos vasos apresentaram-se frágeis e menos organizados que os controles correspondentes. Sugere-se que, além da toxicidade direta, a ação do Metil Jasmonato sobre a angiogênese seja relevante para seu efeito antineoplásico. / Molecular plant components have long been tested as sources for antineoplasic drugs with promising success. The present work deals with the anti-angiogenic effects of Methyl Jasmonate. This hydrophobic Jasmonate derivative was previously demonstrated to selectively damage the mitochondria of cancer cells. In vitro, 1-10 mM Methyl Jasmonate induced the cell death of the human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) and the Murine melanoma cells (B16-F10), while micromolar concentrations were ineffective. Methyl Jasmonate inclusion in phosphatidylcholine liposomes and in an hydrophilic sugar based nanocarrier presented differential effects upon citotoxicity. Cell cycle arrest was observed in citotoxic concentrations, while VEGF withdrawn and some autophagy was suggested in the micromolar range. In vivo, 1-10mM concentrations were explicitly toxic and reduced the vessel density of the Chorioallantoic Membrane of the Chicken Embryo (CAM). However, 1-10 ?M concentrations produced a complex effect. There was increased capillary budding, but the new vessels were leakier and less organized than corresponding controls. It is suggested that not only direct toxicity, but also the drug effects upon angiogenesis are relevant to the antineoplasic effects of Methyl Jasmonate.

A inexistência de um agente terapêutico único satisfatório para o tratamento do melanoma metastático e a potencialidade do quimioterápico 5FU (5-fluorouracil) motivou esta pesquisa, a qual teve por objetivo o desenvolvimento tecnológico de sistemas carreadores micro-/ e nanoestruturados contendo 5FU a fim de aumentar sua eficácia terapêutica e reduzir a toxicidade por meio da administração pulmonar. Duas formulações pulverulentas foram desenvolvidas com polímeros naturais, sulfato de condroitina e hidroxipropil-metil-celulose, denominadas 5FU-MS e 5FU-NS, utilizando as técnicas de aspersão e atomização vibracional piezoelétrica, respectivamente. Ambas as formulações foram avaliadas quanto às características físicas e químicas, perfil toxicológico in vivo (C. elegans e em ratos Wistar), e penetração e biodisponibilidade no tecido pulmonar pela quantificação da fração livre de fármaco por microdiálise pulmonar. A análise físico-química revelou a obtenção de partículas micrométricas para 5FU-MS e submicrométricas para 5FU-NS, com diâmetros médios de partícula de 2,546 ± 0,07 m e 0,652 ± 0,03 m, e fração respirável (FR%) de 55,12 ± 2,98 e 76,84 ± 0,07, respectivamente. Ambas demonstraram características e propriedades adequadas para administração pulmonar, com capacidade de deposição nas porções média e profunda. A toxicidade das formulações avaliada em C. elegans considerou o percentual de morte, desenvolvimento, DL50 e produção de ROS para os nematodos sob tratamento agudo e crônico. Os resultados evidenciaram redução significativa da toxicidade proporcionada pela redução da taxa de morte e maior desenvolvimento dos grupos tratados com as formulações 5FU-MS e 5FU-NS em comparação ao fármaco livre, sugerindo perfis de segurança satisfatórios para administração. Além disso, 5FU-MS revelou-se um agente pró-oxidante, representando um diferencial promissor deste sistema, podendo alcançar maior sensibilização das células tumorais com menores doses. A toxicidade pulmonar aguda foi avaliada pela análise de LDH e proteínas totais no fluido de lavagem bronco-alveolar (BALF) após a administração combinada das formulações 5FU-MS e 5FU-NS para administração como um sistema terapêutico único (5FU-MS/NS), e análise de dano tecidual pulmonar em ratos. Os resultados da análise bioquímica e histológica indicaram o baixo potencial de indução de lesão tecidual a partir da administração pulmonar combinada das formulações, em relação ao fármaco livre. A análise do perfil farmacocinético por microdiálise pulmonar evidenciou o êxito no desenvolvimento dos sistemas carreadores, tornando possível duplicar o t1/2 do 5FU e aumentar significativamente a biodisponibilidade no tecido pulmonar. Os resultados obtidos indicam a eficiência das formulações 5FU-MS e 5FU-NS em alcançar os benefícios terapêuticos do fármaco 5FU com menores doses e maiores intervalos de administração. Este trabalho de tese apresenta uma abordagem promissora na terapia de neoplasias com recorrência de metástase pulmonar. / The absence of a single therapeutic agent suitable for the treatment of metastatic melanoma and the potential of 5FU chemotherapy (5-fluorouracil) motivated this study, which aimed the development of carrier systems based on micro-/ and nanostructures containing 5FU to increase the therapeutic efficacy and reduce toxicity of this drug by pulmonary administration. Two different formulations of dry powders were developed with natural polymers, chondroitin sulfate and hydroxypropyl-methyl-cellulose, denomined 5FU-MS and 5FU-NS, using the spray-drying and vibrational piezoelectric atomization techniques, respectively. Both formulations were evaluated in terms of physico-chemical characteristics, in vivo toxicological behaviors (C. elegans and in Wistar rats), bioavailability and penetration in the lung tissue by quantifying of drug free fraction by lung microdialysis. The physicochemical analysis showed that were obtained as micrometric (5FU-MS) and submicron particles (5FU-NS), with average diameters of particle 2.546 ± 0.07 m and 0.652 ± 0.03 m, and respirable fraction (FR%) of 55.12 ± 2.98 and 76.84 ± 0.07, respectively. Both showed suitable characteristics and properties for pulmonary delivery, with deposition capacity in the middle and deep lung portions. The toxicity of the formulations evaluated in C. elegans considered the death rate, body development, DL50 and production of ROS to nematodes under acute and chronic treatment. The results showed significant reduction of toxicity, reducing the death rate and greater development of the groups treated with 5FU-MS and 5FU-NS formulations compared to the free drug, suggesting satisfactory safety profile for administration. In addition, 5FU-MS proved to be a pro-oxidant agent, representing a promising differential of this system which can achieve greater sensitization of tumoral cells with lower doses. Acute pulmonary toxicity was evaluated by analyzing LDH, and total protein in the bronchoalveolar lavage fluid (BALF) after combined administration of 5FU-MS formulations and 5FU-NS for administration as a single therapeutic system (5FU-MS/NS) and analysis of lung tissue damage in rats. The results of biochemical and histological analysis indicated the low potential to induce tissue damage from the pulmonary administration of combined formulations, compared to free drug. Analysis of the pharmacokinetic profile for pulmonary microdialysis showed the successful development of carrier systems, making it possible to double the t1/2 of 5FU and significantly increase bioavailability in lung tissue. The results indicate the effectiveness of the formulations 5FU-MS and 5FU-NS in achieving the therapeutic benefits of the drug 5FU at lower doses and higher dosing intervals. This thesis work presents a promising approach to cancer therapy with lung metastasis recurrence.

Maternal behaviours are those that increase offspring survival. Estrogens affect maternal behaviour by activating Estrogen Receptors (ER) in the brain. Maternal brain plasticity was explored by characterizing the effects of exposure to a mixture of environmental pollutants on number of ERs. Following exposure to the toxicants during pregnancy and lactation, brains of female rats were collected, sectioned at 30 μm and immunohistochemistry for ERα performed. Immuno-positive cells in the mPOA, VTA and NAc were counted. A two way ANOVA revealed no main effect of Treatment on the number of immunopositive cells for all three brain regions. However, a significant difference between the High and Low Doses with the high dose reducing the number of ERα+ cells in the mPOA and VTA. Our work showcases the importance of studying the effects of multiple chemical co-exposures on the mother's brain, as maternal brain changes impact maternal behaviour consequently affecting offspring neurodevelopment.