A mucopolissacaridose tipo I (MPS I) é uma doença autossômica recessiva causada pela deficiência da enzima α-L-iduronidade (IDUA). Essa deficiência resulta no acúmulo de glicosaminoglicanos levando a diversas manifestações clínicas. A microencapsulação de células recombinantes que superexpressam IDUA tem sido considerada uma estratégia promissora para o tratamento de MPS I. Neste contexto, o presente estudo teve por objetivo a otimização da encapsulação de células BHK (Baby Hamster Kidney) superexpressando IDUA em microcápsulas de alginato revestidas com poli-L-lisina (PLL) utilizando-se um extrusor eletrostático. Em uma primeira etapa, um estudo de otimização das microcápsulas de alginato (MC-A) foi realizado por meio de um desenho experimental do tipo Box-Behnken (software Mini-Tab®) que permitiu avaliar simultaneamente a influência da voltagem (kV), fluxo alginato/células (mL/h) e concentração de alginato (%) sobre o tamanho das microcápsulas e a atividade de IDUA. Após, as microcápsulas foram revestidas sequencialmente com PLL e alginato (MC-APA) com o objetivo de aumentar a sua estabilidade. Nas condições experimentais empregadas, MC-A e MC-APA apresentaram-se monodispersas (span < 1,22) com um diâmetro médio inferior a 350 μm, determinado por difração a laser. O revestimento alterou a morfologia das microcápsulas (microscopia eletrônica de varredura) e a sua resistência mecânica (analisador de textura), sendo observado um aumento de cerca de 6 vezes na força necessária para compressão das mesmas. O revestimento final pelo alginato (MC-APA) parece ter sido parcial de acordo com as análises de infravermelho por transformada de Fourier com refletância atenuada. Em uma última etapa, a atividade enzimática foi avaliada em modelo murino MPS I após implante subcutâneo de MC-APA. Foi observado um aumento significativo da atividade de IDUA na pele, após 30 dias de tratamento. Nas análises histológicas foi observado um infiltrado inflamatório no local da aplicação que não impediu a liberação da enzima nas condições avaliadas. No seu conjunto, esse estudo demonstra a potencialidade das MC-APA para a liberação local de IDUA. / Mucopolysaccharidosis type I (MPS I) is an autosomal recessive disorder caused by the deficiency of α-L-iduronidase (IDUA). This deficiency results in the accumulation of glycosaminoglycans leading to various clinical manifestations. The microencapsulation of recombinant cells overexpressing IDUA has been considered as a promising strategy for the treatment of MPS I. In this context, the present study aimed to optimize the encapsulation of BHK cells overexpressing IDUA in poly-L-lysine (PLL) coated alginate microcapsules using an electrostatic extruder. In a first step, a Box-Behnken experimental design (Mini-Tab® software) was carried out for the optimization of the alginate microcapsules (MC-A), which allowed to evaluate simultaneously the influence of voltage (kV), alginate/cell flow (mL/h) and alginate concentration (%) on the size of the microcapsules and IDUA activity. Thereafter, the microcapsules were sequentially coated with PLL and alginate (MC-APA) in order to increase their stability. In the experimental conditions used, MC-A and MC-APA were monodisperse (span <1.22) with an average diameter of less than 350 μm, determined by laser diffraction. The coating modified microcapsules morphology (scanning electron microscopy) and their mechanical resistance (texture analyzer), being observed a six-fold increase in the required force for their compression. The final alginate coating (MC-APA) appears to have only partially coated the microcapsules, according to the attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectroscopy analyses. In a final step, the enzymatic activity was evaluated in a MPS I murine model after subcutaneous implantation of MC-APA. A significant increase in IDUA activity was observed in the skin at 30 days after treatment. Histological analszes revealed an inflammatory infiltrate at the application site, which did not prevent the release of the enzyme under the evaluated conditions. Overall, this study demonstrates the potentiality of MC-APA for the local release of IDUA.

A esquistossomose é uma doença parasitária aguda e crônica causada por vermes sanguíneos (vermes nematoides) do gênero Schistosoma. O homem contrai a esquistossomose através da penetração ativa da cercaria na pele. A importância do tratamento desta enfermidade consiste não só no fato de curar a doença ou diminuir a carga parasitária dos pacientes, bem como impedir sua evolução para formas mais graves. Para o tratamento da esquistossomose o fármaco de escolha é o praziquantel; isso se deve ao seu amplo espectro, sua eficácia, segurança e a relação custo/tratamento. A única forma farmacêutica disponível no Brasil é o comprimido, na dose de 600 mg, a qual pode ser subdividida em quatro partes de 150 mg, a fim de facilitar o ajuste de dose. No entanto, no momento da subdivisão dos comprimidos ocorre o rompimento do revestimento. Este fato acaba levando a uma exposição do fármaco e, consequentemente, de seu sabor amargo. Esta característica dificulta a administração do medicamento, principalmente na população infantil, prejudicando o tratamento e o controle da doença. Uma alternativa para este problema é o desenvolvimento de sistemas poliméricos microparticulados que associados ao fármaco impediriam o contato direto com as papilas gustativas e assim promoveriam uma melhoria na palatabilidade. Para isso utilizou-se a técnica modificada de deposição interfacial do polímero pré-formado seguido de secagem por aspersão. Três matrizes poliméricas, com diferentes características de liberação foram utilizadas, Eudragit RL 100 – liberação tempo dependente e Eudragit E100 e L30D-55 – liberação pH dependente. Além disso, dois tipos de sistemas carreadores do fármaco foram preparados, microcápsulas e microesferas poliméricas. Estes sistemas obtidos foram avaliados e caracterizados a fim de eleger a melhor proposta de formulação visando o mascaramento do sabor do fármaco. De acordo com os resultados obtidos selecionou-se um sistema composto por microcápsulas formadas a partir do polímero L30D-55. A partir de então inseriu-se este sistema na forma farmacêutica pó para suspensão oral, onde diferentes propostas de formulações, contendo dois edulcorantes auxiliares, aspartame e sacarina, separadamente, e seus respectivos placebos foram avaliadas através de um método in vitro para a determinação do sabor, a língua eletrônica ou sensor gustativo. As diferentes formulações avaliadas apresentaram capacidade em mascarar o sabor desagradável do fármaco e, assim resultam em uma promissora alternativa para o aumento da adesão por parte dos pacientes à terapêutica, principalmente para crianças, em virtude da facilidade de administração, do ajuste da dose em função da massa corpórea e ao sabor muito mais agradável ao paladar infantil. / Schistosomiasis is a parasitic disease acute and chronic caused by blood worms (nematodes worms) of the genus Schistosoma. Man acquires schistosomiasis through the active penetration of the worms in skin. The importance of treatment of this disease is not only the fact of curing the disease or decreases the parasite load of patients, well as prevent progression to more severe forms. For the treatment of schistosomiasis praziquantel is the drug of choice, this is due to its wide spectrum, its efficacy, safety and the relation cost / treatment. The single dosage form available in Brazil is tablet at a dose of 600 mg, which can be subdivided into four parts of 150 mg to facilitate dose adjustment. However when the subdivision of the tablets occurs the disruption of the coating. This fact provides a drug exposure and consequently of its bitter taste. This characteristic complicates the administration of the drug mainly in children, affecting the treatment and control of disease. An alternative for this problem is the development of microparticulate polymeric systems which associated with the drug would prevent direct contact with the taste buds and thus promote an improvement in palatability. For this was used a modified technique interfacial deposition of preformed polymer followed by spray drying. Three polymer matrices with different release characteristics have been used, Eudragit RL 100 – time dependent release, and Eudragit E100 and L30D-55 – pH dependent release. Furthermore, two types of drug carrier systems have been prepared, polymeric microspheres and microcapsules. These systems obtained were evaluated and characterized in order to select the best proposal formulation aimed at masking the taste of the drug. According to the results we selected a system comprising microcapsules formed from L30D-55 polymer. From then was inserted into this system in the pharmaceutical form, powder for oral suspension, where different proposals formulations containing two auxiliary sweeteners, aspartame and saccharin, separately, and their respective placebos were evaluated in an in vitro method for determining the taste, the electronic tongue. The different formulations tested presented excellent ability to mask the unpleasant taste of the drug and thus present an excellent alternative for increasing adherence to therapy, especially for children, because of the ease of administration, according on dose adjustment of body mass and the much more palatable to children's taste.

A mucopolissacaridose tipo I (MPS I) é uma doença autossômica recessiva causada pela deficiência da enzima α-L-iduronidade (IDUA). Essa deficiência resulta no acúmulo de glicosaminoglicanos levando a diversas manifestações clínicas. A microencapsulação de células recombinantes que superexpressam IDUA tem sido considerada uma estratégia promissora para o tratamento de MPS I. Neste contexto, o presente estudo teve por objetivo a otimização da encapsulação de células BHK (Baby Hamster Kidney) superexpressando IDUA em microcápsulas de alginato revestidas com poli-L-lisina (PLL) utilizando-se um extrusor eletrostático. Em uma primeira etapa, um estudo de otimização das microcápsulas de alginato (MC-A) foi realizado por meio de um desenho experimental do tipo Box-Behnken (software Mini-Tab®) que permitiu avaliar simultaneamente a influência da voltagem (kV), fluxo alginato/células (mL/h) e concentração de alginato (%) sobre o tamanho das microcápsulas e a atividade de IDUA. Após, as microcápsulas foram revestidas sequencialmente com PLL e alginato (MC-APA) com o objetivo de aumentar a sua estabilidade. Nas condições experimentais empregadas, MC-A e MC-APA apresentaram-se monodispersas (span < 1,22) com um diâmetro médio inferior a 350 μm, determinado por difração a laser. O revestimento alterou a morfologia das microcápsulas (microscopia eletrônica de varredura) e a sua resistência mecânica (analisador de textura), sendo observado um aumento de cerca de 6 vezes na força necessária para compressão das mesmas. O revestimento final pelo alginato (MC-APA) parece ter sido parcial de acordo com as análises de infravermelho por transformada de Fourier com refletância atenuada. Em uma última etapa, a atividade enzimática foi avaliada em modelo murino MPS I após implante subcutâneo de MC-APA. Foi observado um aumento significativo da atividade de IDUA na pele, após 30 dias de tratamento. Nas análises histológicas foi observado um infiltrado inflamatório no local da aplicação que não impediu a liberação da enzima nas condições avaliadas. No seu conjunto, esse estudo demonstra a potencialidade das MC-APA para a liberação local de IDUA. / Mucopolysaccharidosis type I (MPS I) is an autosomal recessive disorder caused by the deficiency of α-L-iduronidase (IDUA). This deficiency results in the accumulation of glycosaminoglycans leading to various clinical manifestations. The microencapsulation of recombinant cells overexpressing IDUA has been considered as a promising strategy for the treatment of MPS I. In this context, the present study aimed to optimize the encapsulation of BHK cells overexpressing IDUA in poly-L-lysine (PLL) coated alginate microcapsules using an electrostatic extruder. In a first step, a Box-Behnken experimental design (Mini-Tab® software) was carried out for the optimization of the alginate microcapsules (MC-A), which allowed to evaluate simultaneously the influence of voltage (kV), alginate/cell flow (mL/h) and alginate concentration (%) on the size of the microcapsules and IDUA activity. Thereafter, the microcapsules were sequentially coated with PLL and alginate (MC-APA) in order to increase their stability. In the experimental conditions used, MC-A and MC-APA were monodisperse (span <1.22) with an average diameter of less than 350 μm, determined by laser diffraction. The coating modified microcapsules morphology (scanning electron microscopy) and their mechanical resistance (texture analyzer), being observed a six-fold increase in the required force for their compression. The final alginate coating (MC-APA) appears to have only partially coated the microcapsules, according to the attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectroscopy analyses. In a final step, the enzymatic activity was evaluated in a MPS I murine model after subcutaneous implantation of MC-APA. A significant increase in IDUA activity was observed in the skin at 30 days after treatment. Histological analszes revealed an inflammatory infiltrate at the application site, which did not prevent the release of the enzyme under the evaluated conditions. Overall, this study demonstrates the potentiality of MC-APA for the local release of IDUA.

A pesquisa na área de microencapsulação tem enorme potencial para proporcionar aos produtos características únicas que resultam em produtos de qualidade superior, nesse ponto de vista, incorporar a aplicação de microcápsulas em tecido se torna uma alternativa a ser utilizada pelo designer, desenvolvendo assim produtos inovadores que agregam características únicas e qualidade superior aos produtos. Portanto, este trabalho desenvolve um estudo de métodos de aplicação de microcápsulas: cerâmicas e poliméricas, com material ativo, aromático e luminescente em suportes têxteis, utilizando-se das técnicas de serigrafia e impregnação, que confiram durabilidade aliada a um bom acabamento para o emprego no design de produtos, pois estes são alguns dos desafios encontrados quando se trata de aplicar microcápsulas. Foi utilizada a técnica da documentação indireta usando a fundamentação teórica como ferramenta. Os procedimentos experimentais consistiram em aplicação de microcápsulas em suportes têxteis com diferentes métodos. Foram utilizados dois tipos de microcápsulas, de casca cerâmica e polimérica, produzidas no Laboratório de Design e Seleção de Materiais da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, e microcápsulas industriais, para avaliar aspectos como eficiência da aplicação, acabamento e durabilidade. Os métodos de aplicação selecionados foram serigrafia e impregnação, o teste de durabilidade foi feito baseado na norma da Associação Brasileira de Normas Técnicas NBR ISO 105-C06:2010, que se propõe a testar a resistência da cor em suportes têxteis. Como resultado geral das aplicações e testes de durabilidade, pode-se concluir que os resultados mais satisfatórios, que combinam método de aplicação, microcápsulas, suporte e substâncias combinadas (vernizes e resinas) e ainda se mostraram resistentes a 30 lavagens foram: serigrafia, microcápsulas de casca cerâmica de frutas vermelhas, combinadas com verniz serigráfico à base d´água, em tecido algodão; serigrafia, microcápsulas de casca cerâmica de frutas vermelhas, combinadas com verniz solvente, tanto em tecido algodão como em poliéster; serigrafia, microcápsulas poliméricas de frutas vermelhas combinadas com verniz à base d´água impressas em tecido algodão e poliéster; serigrafia, verniz industrial fosfocrômico, essa combinação tanto em poliéster quanto em algodão, apresentou boa resposta à luz UV; impregnação em meio aquoso durante 4 h, microcápsulas de casca cerâmica de frutas vermelhas, com adição de resina em algodão; impregnação em meio aquoso durante 1 h, microcápsulas de casca polimérica de erva-doce, com a adição de resina acrílica em algodão e poliéster. / The research in the field of microencapsulation has enormous potential to provide unique characteristics to products, resulting in superior products, in that point view, incorporate the application of microcapsules in fabric becomes an alternative to be used by the designer, developing this way innovative products that add unique features and superior quality to products. Therefore, this study develop a study of methods of application of microcapsules: ceramic and polymeric with active material, aromatic and luminescent in textile supports, using the techniques of silkscreen and impregnation, conferring durability combined to with a good finish for employment in the design of products, because these are some of the challenges encountered when it comes to applying microcapsules. We used the technique of indirect documentation using the theoretical framework as a tool. The experimental procedure consisted in applying to microcapsules in textile supports with different methods. We used two types of microcapsules, ceramic and polymeric shell, produced at the Laboratório de Design e Seleção de Materiais da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, and industrial microcapsules, to assess aspects such as application efficiency, workmanship and durability. The application methods that were selected was silkscreen and impregnation, the durability test was done based on the standard of the Associação Brasileira de Normas Técnicas NBR ISO 105-C06: 2010, which proposes to test the strength of color in textile products. As a general result of the applications and durability tests, it can be concluded that more satisfactory results, that combine method of application, microcapsules, supports and substances combined (varnishes and resins) and also was resistant to 30 washings were: silkscreen, ceramic shell microcapsules of the red fruit, combined with varnish water-based in cotton fabric; silkscreen, ceramic shell microcapsules of the red fruit, combined with varnish solvent, on cotton fabric and polyester; silkscreen, polymeric shell microcapsules of the red fruit, combined with varnish water-based printed on cotton and polyester fabric; silkscreen printing, varnish industrial fosfocrômico, this combination both polyester and cotton, had a good response to UV light; impregnation for 4 hours, ceramic shell microcapsules, with the addition of resin on cotton; and impregnation for 1 hour, polymeric shell microcapsule, with the addition of acrylic resin at polyester and cotton.

A esquistossomose é uma doença parasitária aguda e crônica causada por vermes sanguíneos (vermes nematoides) do gênero Schistosoma. O homem contrai a esquistossomose através da penetração ativa da cercaria na pele. A importância do tratamento desta enfermidade consiste não só no fato de curar a doença ou diminuir a carga parasitária dos pacientes, bem como impedir sua evolução para formas mais graves. Para o tratamento da esquistossomose o fármaco de escolha é o praziquantel; isso se deve ao seu amplo espectro, sua eficácia, segurança e a relação custo/tratamento. A única forma farmacêutica disponível no Brasil é o comprimido, na dose de 600 mg, a qual pode ser subdividida em quatro partes de 150 mg, a fim de facilitar o ajuste de dose. No entanto, no momento da subdivisão dos comprimidos ocorre o rompimento do revestimento. Este fato acaba levando a uma exposição do fármaco e, consequentemente, de seu sabor amargo. Esta característica dificulta a administração do medicamento, principalmente na população infantil, prejudicando o tratamento e o controle da doença. Uma alternativa para este problema é o desenvolvimento de sistemas poliméricos microparticulados que associados ao fármaco impediriam o contato direto com as papilas gustativas e assim promoveriam uma melhoria na palatabilidade. Para isso utilizou-se a técnica modificada de deposição interfacial do polímero pré-formado seguido de secagem por aspersão. Três matrizes poliméricas, com diferentes características de liberação foram utilizadas, Eudragit RL 100 – liberação tempo dependente e Eudragit E100 e L30D-55 – liberação pH dependente. Além disso, dois tipos de sistemas carreadores do fármaco foram preparados, microcápsulas e microesferas poliméricas. Estes sistemas obtidos foram avaliados e caracterizados a fim de eleger a melhor proposta de formulação visando o mascaramento do sabor do fármaco. De acordo com os resultados obtidos selecionou-se um sistema composto por microcápsulas formadas a partir do polímero L30D-55. A partir de então inseriu-se este sistema na forma farmacêutica pó para suspensão oral, onde diferentes propostas de formulações, contendo dois edulcorantes auxiliares, aspartame e sacarina, separadamente, e seus respectivos placebos foram avaliadas através de um método in vitro para a determinação do sabor, a língua eletrônica ou sensor gustativo. As diferentes formulações avaliadas apresentaram capacidade em mascarar o sabor desagradável do fármaco e, assim resultam em uma promissora alternativa para o aumento da adesão por parte dos pacientes à terapêutica, principalmente para crianças, em virtude da facilidade de administração, do ajuste da dose em função da massa corpórea e ao sabor muito mais agradável ao paladar infantil. / Schistosomiasis is a parasitic disease acute and chronic caused by blood worms (nematodes worms) of the genus Schistosoma. Man acquires schistosomiasis through the active penetration of the worms in skin. The importance of treatment of this disease is not only the fact of curing the disease or decreases the parasite load of patients, well as prevent progression to more severe forms. For the treatment of schistosomiasis praziquantel is the drug of choice, this is due to its wide spectrum, its efficacy, safety and the relation cost / treatment. The single dosage form available in Brazil is tablet at a dose of 600 mg, which can be subdivided into four parts of 150 mg to facilitate dose adjustment. However when the subdivision of the tablets occurs the disruption of the coating. This fact provides a drug exposure and consequently of its bitter taste. This characteristic complicates the administration of the drug mainly in children, affecting the treatment and control of disease. An alternative for this problem is the development of microparticulate polymeric systems which associated with the drug would prevent direct contact with the taste buds and thus promote an improvement in palatability. For this was used a modified technique interfacial deposition of preformed polymer followed by spray drying. Three polymer matrices with different release characteristics have been used, Eudragit RL 100 – time dependent release, and Eudragit E100 and L30D-55 – pH dependent release. Furthermore, two types of drug carrier systems have been prepared, polymeric microspheres and microcapsules. These systems obtained were evaluated and characterized in order to select the best proposal formulation aimed at masking the taste of the drug. According to the results we selected a system comprising microcapsules formed from L30D-55 polymer. From then was inserted into this system in the pharmaceutical form, powder for oral suspension, where different proposals formulations containing two auxiliary sweeteners, aspartame and saccharin, separately, and their respective placebos were evaluated in an in vitro method for determining the taste, the electronic tongue. The different formulations tested presented excellent ability to mask the unpleasant taste of the drug and thus present an excellent alternative for increasing adherence to therapy, especially for children, because of the ease of administration, according on dose adjustment of body mass and the much more palatable to children's taste.

Esse trabalho discute a viabilidade de utilização de impressoras domésticas a jato de tinta líquida por sistema termoelétrico para a inserção de microcápsulas em papel. O procedimento experimental, em etapas, consistiu inicialmente da desmontagem do cartucho termoelétrico e da análise por microscopia óptica e estéreo microscopia. A síntese das microcápsulas poliméricas e cerâmicas ocorreu via polimerização por miniemulsão e sol-gel, respectivamente. A caracterização das partículas foi realizada via microscopia eletrônica de varredura - MEV, espectroscopia por energia dispersiva - EDS, granulometria e espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier - FT-IR. As microcápsulas misturadas em tinta, água deionizada e etanol 99,8% através de agitador magnético e sonda ultrassônica foram analisadas por MEV. As tintas puras e as diferentes misturas, com quantidades específicas de tinta e cápsulas, foram submetidas a testes de densidade relativa, viscosidade, granulometria e FT-IR. Já a caracterização dos papéis deu-se por MEV e EDS. Finalizando o procedimento, a impressão da tinta contendo microcápsulas foi avaliada por MEV e FT-IR. Os resultados demonstraram que as dimensões das partículas estão diretamente relacionadas com o desempenho da impressão. O uso de partículas menores, com tamanho médio de 250 nm, mostrou-se eficiente, posto que a dimensão dos pigmentos em tintas a jato está entre 100 e 200 nm e os orifícios no cabeçote dos cartuchos termoelétricos testados possuem aproximadamente 13,5 μm. Dessa forma, o design de produto pode se beneficiar da aplicação de microcápsulas, com dimensões controladas, pelo processo de impressão termoelétrico em materiais fibrosos, porosos ou ocos. / This research discusses the use viability of domestic inkjet liquid printers for thermoelectric system to insert microcapsules in paper. The experimental procedure, in stages, consisted firstly at the disassembly of the thermoelectric cartridge and analysis by optical and stereo microscopy. The polymeric and ceramic microcapsules synthesis occurred by miniemulsion polymerization and sol-gel reaction, respectively. The characterization of the particles was performed by scanning electron microscopy - SEM, energy dispersive system - EDS, granulometry and Fourier transform infrared spectroscopy - FT-IR. The microcapsules blended into paint, deionized water and 99.8% ethanol by ultrasonic probe and magnetic stirrer were analyzed by SEM. The pure inks and the different mixtures with specific amounts of ink and capsules were subjected to relative density, viscosity, granulometry and FT-IR tests. Concomitant, the characterization of the papers was performed by SEM and EDS. As a last stage of the experimental procedure, the impression with ink containing microcapsules was assessed by SEM and FT-IR. The results showed that the particle sizes are directly related to the printing performance. The use of smaller particles with an average size of 250 nm was efficient, since the size of the pigments in ink-jet is between 100 and 200 nm and the holes in the head of the thermoelectric cartridges. The holes are 13.5 μm. Therefore, the product design can take advantage of the application of microcapsules, with controlled dimensions, by thermoelectric printing process, in fibrous, porous or hollow materials.

O consumo abusivo de embalagens plásticas tem causado diversos problemas ambientais, visto que as mesmas são produzidas a partir de fontes não renováveis de energia e são resistentes à degradação. Neste contexto, o desenvolvimento de filmes biodegradáveis ativos para aplicação em alimentos é de grande importância pois, além de serem produzidos a partir fontes renováveis e mais sustentáveis, os mesmos podem interagir com o produto embalado e proporcionar benefícios extras em relação aos filmes convencionais. Este trabalho utilizou o bagaço de uva proveniente do processo de vinificação como fonte de antocianinas para o desenvolvimento de filmes biodegradáveis com propriedades antioxidantes. A microencapsulação das antocianinas, realizada com a finalidade de aumentar sua estabilidade, utilizou maltodextrina e goma arábica como agentes encapsulantes. Diferentes formulações de filmes biodegradáveis foram desenvolvidas com as microcápsulas produzidas. Goma arábica, maltodextrina e a combinação das mesmas foram eficientes no processo de microencapsulação (>90% de retenção de antocianinas). Apesar de apresentarem o mesmo teor de antocianinas - quantificadas via cromatografia líquida de alta eficiência - a atividade antioxidante das microcápsulas de goma arábica foi maior. A diferença entre a atividade antioxidante das cápsulas foi atribuída às diferentes solubilidades destas em água, onde maiores solubilidades poderiam liberar mais facilmente as antocianinas encapsuladas. O filme desenvolvido a partir de antocianinas encapsuladas com maltodextrina apresentou melhores propriedades mecânicas e ofereceu maior proteção ao óleo de girassol frente às reações de oxidação, e portanto foi utilizado na produção de sachês de azeite de oliva extra-virgem. O filme desenvolvido apresentou biodegradabilidade comprovada e propiciou maior estabilidade oxidativa ao azeite de oliva nele embalado quando comparado a um azeite embalado em polipropileno comercial. Os resultados obtidos neste trabalho comprovam a potencialidade da utilização de maltodextrina como encapsulante de antocianinas e como ingrediente na produção de filmes biodegradáveis, aplicados principalmente em produtos gordurosos. / The abuse of plastic packaging has caused various environmental problems, since they are produced from non-renewable sources of energy and are resistant to degradation. In this context, the development of active biodegradable films for application in foods is of great importance, since they are produced from renewable and sustainable sources, besides they may interact with the packaged product and provide additional benefits over conventional films. This study used the wine grape pomace as a source of anthocyanins for the development of biodegradable films with antioxidant properties. Microencapsulation of anthocyanins, which was carried out with the purpose of increasing its stability, used maltodextrin and gum arabic as wall materials. Different formulations of biodegradable films were developed with the obtained microcapsules. Gum arabic, maltodextrin and their combination were effective in the microencapsulation process (> 90% retention of anthocyanins). Despite being provided with the same anthocyanins content - quantified by highperformance liquid chromatography - the antioxidant activity of gum arabic microcapsules was greater. The difference between the antioxidant activity of the capsules was attributed to their different solubility in water, so that capsules with higher solubility could release more easily the encapsulated anthocyanins. The film containing anthocyanins encapsulated with maltodextrin showed better mechanical properties and offered greater protection to sunflower oil against oxidation reactions, and so was used in the production of extra-virgin olive oil pouches. The developed film, which was proven to be biodegradable, increased the oxidative stability of the olive oil when compared to olive oil packaged in a commercial polypropylene. The results of this study demonstrate the potential usage of maltodextrin as wall material on encapsulation of anthocyanins and as an ingredient in the production of biodegradable films, mainly applied in fatty products.

Espumas de assentos personalizados para cadeiras de rodas se adaptam a anatomia do usuário, no entanto, ao passo que melhoram o posicionamento, podem influenciar negativamente no conforto térmico por aumentar a superfície de contato. O conforto térmico pode ser melhorado com materiais de mudança de fase (PCM), que devem ser aplicados protegidos por um invólucro para impedir seu escape na fase líquida. O invólucro mais comum são as microcápsulas. Assim, o objetivo dessa pesquisa é obter, aplicar e caracterizar microcápsulas com núcleo de material de mudança de fase, mais especificamente o eicosano, em espumas de PU flexível após sua expansão e tecido que recobre o assento, ampliando o efeito termorregulador desse material, reduzindo o tempo de aplicação e desperdício das microcápsulas. Essa é uma pesquisa de natureza aplicada, com técnica de pesquisa de documentação direta através de pesquisa em laboratório, objetivo descritivo e explicativo, com procedimento técnico experimental e abordagem quantitativa. Foram obtidas microcápsulas de eicosano com a variação de diferentes parâmetros e caracterizadas através de MEV, FTIR, granulometria, TGA e DSC. As microcápsulas foram inseridas em amostras de espuma com duas técnicas diferentes (filtração e aerografia) e essas amostras foram analisadas com um termógrafo para verificação do efeito termorregulador gerado. Pode-se concluir que a aerografia proporciona melhor aproveitamento de tempo e de material, ampliando os efeitos térmicos gerados na espuma flexível de PU. Também, o efeito térmico depende não apenas do tipo de microcápsula, mas da quantidade aplicada e sua distribuição pelo material. / Wheelchair custom seats foams can be adapt to the user’s anatomy nonetheless, although it can improve positioning, it influences negatively in thermal comfort as it increases the contact surface. Thermal comfort can be improved with phase change materials (PCM) that must be applied in a casing to prevent its escape in the liquid phase. The most common casing is the microcapsules. The main objective of this research is to obtain, apply and characterize PCM microcapsules, more specifically eicosane, into flexible PU foams after expansion and fabric that recovers the seat, enlarging the thermoregulatory effect of this material, reducing application time and microcapsule waste. It is a study of applied nature, research technique of direct documentation through laboratory investigation, descriptive and explanatory objective, and experimental technical procedure generating quantifiable data. Eicosane microcapsules were obtained varying different parameters and characterizes through SEM, FTIR, granulometry, TGA and DSC. The microcapsules were inserted into foam samples with two different techniques (filtration and aerography). These samples were analyzed through a thermographer to verify its thermoregulatory effect. It can be concluded that aerography has better use of time and material, improving the overall thermal effect in PU foam. Additionally, the thermal effect depends not only in the type of microcapsule, but also in quantity applied and distribution through out the material.

A aplicação de uma ou mais camadas de tinta sobre as superfícies metálicas é a maneira mais comum e eficaz de proteger os substratos metálicos contra o fenômeno da corrosão. No entanto, os sistemas de pintura podem vir a falhar precocemente por diferentes motivos, causando um ataque corrosivo inesperado no metal a ser protegido. Por esta razão, o processo de repintura em estruturas metálicas é realizado frequentemente para garantir a integridade da estrutura pintada e aumentar sua vida útil. Como o processo de repintura gera impactos econômicos e ambientais, sistemas de pintura capazes de sofrerem uma reparação sem a necessidade de uma intervenção humana, precisam ser desenvolvidos. O encapsulamento de agentes de reparação, com propriedades de formação de filme, em microcápsulas poliméricas é uma excelente alternativa para que os sistemas de pintura se autorreparem, aumentando os intervalos de repintura. Após o processo de encapsulamento, as microcápsulas contendo o agente de reparação são incorporadas na preparação da tinta, para que o sistema de pintura seja aplicado sobre a estrutura metálica. Este tipo de aditivação confere ao revestimento a propriedade de autorreparação, pois quando o sistema de pintura é danificado as microcápsulas são rompidas e liberam o agente de reparação no local danificado, protegendo novamente o substrato metálico. Neste trabalho foi desenvolvido um sistema autorreparador monocomponente, através do microencapsulamento de uma resina a base de éster de epóxi, pelo método de polimerização in-situ. Também foi desenvolvido um sistema autorreparador bicomponente, através do microencapsulamento de uma resina a base de epóxi, pelo método de emulsão e polimerização in-situ de ureia-formaldeído-melamina e do seu endurecedor a base de poliamida, pelo método de extração de solvente em paredes de poliestireno. Foi realizado um planejamento estatístico para estudar a emulsão precursora das microcápsulas de poli(ureia-formaldeído-melamina) contendo o sistema monocomponente, onde foram estudados: o tipo e a velocidade de agitação, a presença de cloreto de sódio na formulação, o uso de uma sonda ultrassônica após a etapa de dispersão, a concentração de tensoativo na formulação e o tensoativo utilizado. Como variáveis de resposta foram determinadas: a estabilidade visual das emulsões e o diâmetro das gotículas formadas. A melhor condição de emulsificação determinada foi utilizada para a obtenção das microcápsulas de poli(ureia-formaldeídomelamina) contendo a resina éster de epóxi e das microcápsulas de poli(ureiaformaldeído-melamina) contento a resina epóxi. Entre as condições de emulsificação estudadas, apenas a condição utilizando o tensoativo goma arábica possibilitou a obtenção das microcápsulas de poli(ureia-formaldeído-melamina) na faixa de diâmetro desejada. O método escolhido para o encapsulamento do endurecedor possibilitou a obtenção de microcápsulas de poliestireno, porém com uma baixa capacidade de armazenamento. A liberação dos agentes de reparação encapsulados foi observada pela microscopia óptica e comprovada pela técnica de espectroscopia na região do infravermelho (FTIR) e pela técnica de espectroscopia Raman. Os aditivos autorreparadores desenvolvidos (mono e bicomponente) foram adicionados separadamente em uma tinta epóxi, nas proporções mássicas em base seca de 10 e 15 %. O sistema de pintura foi aplicado em um esquema de três camadas e o aditivo de autorreparação foi incorporado na primeira e/ou segunda camada aplicada. O sistema de pintura contendo o aditivo autorreparador monocomponente apresentou um aspecto visual melhor do que o sistema de pintura contendo o aditivo autorreparador bicomponente, porém o sistema bicomponente forneceu melhores propriedades de aderência, de impermeabilidade, anticorrosivas e de autorreparação à tinta aditivada. As medidas com as técnicas eletroquímicas de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) e de varredura com eletrodo vibratório (SVET) comprovaram que os dois aditivos desenvolvidos proporcionaram o efeito autorreparador aos sistemas de pintura aditivados, quando estes foram danificados mecanicamente com uma microbroca ou com um estilete. Ensaios acelerados de corrosão em câmara de névoa salina e ensaios de exposição ao intemperismo natural mostraram que os aditivos desenvolvidos promoveram uma proteção adicional ao aço carbono, quando o sistema de pintura foi danificado mecanicamente. / The application of one or more coating layers on the metallic surfaces is the most common and effective way to protect metallic substrates against corrosion. Nevertheless, the coating layer may fail early for different reasons, leading to an unexpected corrosive attack on the protected metal. For this reason, the coating repair process is performed to ensure the integrity during the service life of the coated metallic structures. Due to the fact that coating repair process generates economic and environmental impacts; there is a great need for the development of systems capable to repair themselves, without human intervention. The encapsulation of repairing agents, with film forming properties, in polymeric microcapsules is an excellent alternative to the coating self-repair, decreasing the coating repair process frequency. After the encapsulation process, the microcapsules containing the repair agent are incorporated into the paint preparation and the coating system could be applied normally to the metallic surface. This kind of additivation confers to the coating the self-healing property, because when the coating system is damaged the microcapsules suffers a rupture and release the repair agent into the damaged site, protecting the metallic substrate from corrosion. In this work, a mono-component self-healing system was developed, through the microencapsulation of an epoxy ester resin, by the in-situ polymerization method. A bi-component self-healing system was also developed, by the microencapsulation of an epoxy resin, through the emulsion and in-situ polymerization method and by the microencapsulation of a polyamide hardener, by the double emulsion and solvent extraction method. A factorial design was developed to study the precursor emulsion of the poly (urea-formaldehyde-melamine) microcapsules containing the monocomponent system, where the studied factors were: the type and speed of the agitation, the presence of sodium chloride in the formulation, the use of an ultrasonic probe after the emulsification, the surfactant type and concentration. The analyzed response variables were: the visual stability of the emulsions and the mean diameter of the formed droplets. The best obtained emulsification conditions were employed to produce the poly(urea-formaldehyde-melamine) microcapsules containing the epoxy ester resin and poly(urea-formaldehyde-melamine) microcapsules containing the epoxy resin. Among the studied emulsification conditions, only using arabic gum surfactant the poly (urea-formaldehyde-melamine) microcapsules were obtained. The selected method for the hardener encapsulation was efficient to obtain polystyrene microcapsules, but with low loading capacity. The release of the encapsulated repair agents was observed by optical microscopy and confirmed by infrared spectroscopy (FTIR) technique and Raman spectroscopy technique. The developed self-healing additives (mono and bicomponent) were added separately in an epoxy commercial coating, using the dry mass ratios 10% and 15 %. The coating system was applied in a three layer coating system and the self-healing additive was incorporated into the first and/or second layer. The coated samples containing the mono-component additive had a better visual appearance than the bi-component additive system; nevertheless the bi-component system provided better adhesion, impermeability, anti-corrosion and self-healing properties to the doped coating. The electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and scanning vibrating electrode technique (SVET) measurements proved that the two developed additives provided self-healing properties to the doped coating systems, when they were mechanically damaged with a micro drill or a blade. Accelerated corrosion tests in the salt spray chamber and natural atmospheric corrosion tests showed that the developed additives provided an additional protection to the carbon steel, when the coating system has been mechanically damaged.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Nor-&#946;-lapachone (N&#946;L), a derivative compound obtained from nor-lapachol, is an important anti-cancer prototype. This semisynthetic naphthoquinone has been described as cytotoxic agent against several cancer cell lines. Regrettably, the use of this molecule has been limited due to the poor lipid solubility of compounds from the quinone class. In order to overcome this difficulty, we propose the synthesis of poly (lactide-co-glycolide) (PLGA) microparticles for N&#946;L delivery. In this work, we characterize N&#946;L-loaded microcapsules fabricated using the emulsification/solvent extraction technique. Features such as surface morphology, particle size distribution, zeta potential, optical absorption, Raman and Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy, thermal analysis data, drug encapsulation efficiency, drug release kinetics and in vitro cytotoxicity were obtained. The microcapsules thus obtained showed appropriate morphological features (regular spherical shape, smooth surface and absence of pores). The presence of the compound inside the microcapsule was confirmed by Raman spectroscopy, and their release showed a biphasic profile. The first phase of the biphasic profile was due to dispersion of drug into the microcapsule surfaces. Quantum DFT calculations were also performed to estimate typical interaction energies between a single N&#946;L molecule and the surface of the microparticles, with predicted binding energies varying from 6 kcal/mol to 52 kcal/mol. Spherical microcapsules with size of 1.03  0.46 &#956;m were produced with encapsulation efficiency of approximately 19%. The N&#946;L-loaded PLGA microcapsules exhibited a pronounced initial burst release. After in vitro treatment with PLGA microcapsules loaded with N&#946;L, it can be seen the incorporation of the microcapsules in the first hour. The cytotoxic activity of N&#946;L against a set of cancer cell lines was investigated. In particular, the use of N&#946;L against prostate PC3M cells was more effective when delivered in PLGA microcapsules compared to the free drug. In vivo assay, Sarcoma 180, reduces tumor weight approximately 37% in treated group with microcapsules loaded with N&#946;L compared to negative control, without significant commitments in biochemical and hematological biomarkers. There was no free N&#946;L absorption by the intraperitoneal route for the group treated with the free drug. These results suggest that PLGA microcapsules loaded with N&#946;L can be used as an alternative delivery system to N&#946;L administration at the prostate cancer therapy. / Nor-&#946;-lapachona (N&#946;L), uma naftoquinona semissintÃtica derivada do nor-lapachol, à um importante protÃtipo anticÃncer descrito como agente citotÃxico contra diferentes tipos de cÃlulas neoplÃsicas. Entretanto, o seu uso tem sido limitado devido à sua baixa lipossolubilidade caracterÃstica de compostos da classe das quinona. A fim de impulsionar sua utilizaÃÃo como agente terapÃutico, foi proposta a preparaÃÃo de micropartÃculas de PLGA (poli-Ãcido lÃctico-co-Ãcido glicÃlido) como sistema de entrega de N&#946;L. Neste trabalho, caracterizamos as microcÃpsulas produzidas pela tÃcnica de emulsificaÃÃo e extraÃÃo por solvente, carregadas com N&#946;L. CaracterÃsticas como morfologia de superfÃcie, distribuiÃÃo de tamanho de partÃcula, potencial zeta, absorÃÃo Ãptica, espectroscopia Raman e infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR), dados de anÃlise tÃrmica, eficiÃncia de encapsulaÃÃo, cinÃtica de liberaÃÃo do fÃrmaco e citotoxicidade foram obtidas. As microcÃpsulas assim obtidas apresentaram caracterÃsticas morfolÃgicas adequadas (forma esfÃrica regular, superfÃcie lisa e ausÃncia de poros em sua superfÃcie). A presenÃa de N&#946;L nas microcÃpsulas foi confirmada por espectroscopia Raman e a sua liberaÃÃo apresentou um perfil bifÃsico, sendo que a primeira fase deste perfil corresponde à dispersÃo do fÃrmaco nas superfÃcies de microcÃpsulas. CÃlculos DFT tambÃm foram realizados para estimar as energias de interacÃÃo normal entre um Ãnico N&#946;L molÃcula e a superfÃcie das micropartÃculas, com energias de ligaÃÃo previstos variando de 6 kcal / mol a 52 kcal / mol. MicrocÃpsulas esfÃricas com um tamanho de 1,03  0,46 &#956;m foram produzidas com uma eficiÃncia de encapsulamento de aproximadamente 19% e uma rÃpida liberaÃÃo do conteÃdo encapsulado nas primeiras horas. ApÃs tratamento in vitro com microcÃpsulas de PLGA carregadas com N&#946;L, pode-se observar a incorporaÃÃo das microcÃpsulas na primeira hora. A atividade citotÃxica de microcÃpsulas de N&#946;L contra um painel de linhagens de cÃlulas neoplÃsicas foi investigada. Em particular, a utilizaÃÃo de microcÃpsula contendo N&#946;L contra cÃlulas tumorais de prÃstata da linhagem PC3M mostrou-se mais citotÃxica sendo entregue em microcÃpsulas de PLGA quando comparada com a molÃcula livre. Estudo in vivo em modelo murino, Sarcoma 180, apresenta uma reduÃÃo de aproximadamente 37% do peso do tumor no grupo tratado com microcÃpsulas de N&#946;L comparado ao controle negativo, sem relevantes comprometimentos nos marcadores bioquÃmicos e hematolÃgicos. NÃo houve absorÃÃo de N&#946;L livre por via intraperitoneal pelo grupo tratado com a droga livre. Tais resultados nos sugerem que as microcÃpsulas de PLGA carregadas com N&#946;L podem ser utilizadas como sistema de entrega alternativo na administraÃÃo N&#946;L no tratamento do cÃncer da prÃstata.