Este trabalho investiga os aspectos envolvidos na transposição de escala do processo de formação de nanopartículas poliméricas. Para tanto, a partir da metodologia empregada em laboratório e com o objetivo de sistematizar o processo, os seguintes aspectos práticos devem ser considerados: (i) vazão e a velocidade de adição da fase orgânica à fase aquosa, (ii) velocidade ou faixa de velocidade de agitação durante essa adição, (iii) recuperação do solvente, máximo percentual de água presente no solvente que ainda permite a reutilização do mesmo sem a precipitação prévia do polímero na fase orgânica, (iv) efeito na qualidade final das nanocápsulas da presença de um percentual de água no solvente utilizado na fase orgânica, (v) possibilidade de reduzir a quantidade de água na fase aquosa, (vi) como deve ser a coluna de destilação para recuperação do solvente e possibilidade de utilizar outra metodologia para a concentração das nanocápsulas, como por exemplo, processo de separação por membranas. Os resultados mostraram que o método da nanoprecipitação é bastante robusto, característica esta desejada para a produção industrial. Adicionalmente, foi possível verificar a viabilidade técnica da utilização de um sistema composto por membranas cerâmicas para concentração prévia da suspensão de nanopartículas antes da etapa de recuperação do solvente. Depois da filtragem com as membranas, a suspensão apresentou índice de polidispersão menor, o que indica a retirada de “partículas” de nanoemulsão de maior tamanho. Além de aspectos técnicos, foi feita ainda a análise da viabilidade econômica de diferentes projetos contemplando quatro cenários de produção de 10, 20, 30 e 40 kg/dia de nanopartículas. A partir da análise econômica foi possível verificar qual configuração é a mais viável, além de ter sido definido o preço mínimo de venda do produto. Por fim, a modelagem e simulação do sistema de forma a predizer o tamanho e a dispersão das nanopartículas formadas foram realizadas. Os resultados da simulação deste modelo em conjunto com ferramentas de fluidodinâmica computacional permitirão se realizar o projeto de reatores visando determinar qual(is) geometrias são as mais adequadas para produzir nanopartículas com distribuição mais homogênea. / This work investigates the process of polymeric nanoparticle production scale-up. In order to scale up the laboratory procedure, the following aspects must be considered: (i) flow rate and velocity of addition of organic phase to aqueous phase, (ii) effect of the mixing rate during the addition of organic phase, (iii) solvent recovery, maximum percent of water in the solvent that still allows its reuse without the previous polymer precipitation in the organic phase as well as (iv) the effect of the water in organic phase on the nanoparticles, (v) possible reduction of water in aqueous phase, (vi) the application of distillation column to solvent recovery and the possibility of applying another methodology to nanoparticles concentration, e.g., membrane process. The obtained results showed that the nanoprecipitation is a robust production technology which is a desirable characteristic when operating an industrial plant. Additionally, it was possible to evaluate the technical viability of applying a membrane system to concentrate the nanoparticle suspension before recovering the solvent. After filtering the suspension, it presented lower polidispersion index, indicating that some nanoemulsion (concomitantly produced with the nanocapsules) were removed by the membranes. It was also analyzed the economic viability of several projects aiming to produce 10, 20, 30 and 40 kg/day of nanoparticles. From the results, it was possible to verify which one gives more profit as well as the minimum price to sell the product. This thesis also proposed a mathematical model to predict the size and dispersion of nanoparticles. The simulation results of this model together with computational fluid dynamic tools can be applied to determine which geometries are the most suitable to produce a narrow size distribution of nanoparticles.

Este trabalho investiga os aspectos envolvidos na transposição de escala do processo de formação de nanopartículas poliméricas. Para tanto, a partir da metodologia empregada em laboratório e com o objetivo de sistematizar o processo, os seguintes aspectos práticos devem ser considerados: (i) vazão e a velocidade de adição da fase orgânica à fase aquosa, (ii) velocidade ou faixa de velocidade de agitação durante essa adição, (iii) recuperação do solvente, máximo percentual de água presente no solvente que ainda permite a reutilização do mesmo sem a precipitação prévia do polímero na fase orgânica, (iv) efeito na qualidade final das nanocápsulas da presença de um percentual de água no solvente utilizado na fase orgânica, (v) possibilidade de reduzir a quantidade de água na fase aquosa, (vi) como deve ser a coluna de destilação para recuperação do solvente e possibilidade de utilizar outra metodologia para a concentração das nanocápsulas, como por exemplo, processo de separação por membranas. Os resultados mostraram que o método da nanoprecipitação é bastante robusto, característica esta desejada para a produção industrial. Adicionalmente, foi possível verificar a viabilidade técnica da utilização de um sistema composto por membranas cerâmicas para concentração prévia da suspensão de nanopartículas antes da etapa de recuperação do solvente. Depois da filtragem com as membranas, a suspensão apresentou índice de polidispersão menor, o que indica a retirada de “partículas” de nanoemulsão de maior tamanho. Além de aspectos técnicos, foi feita ainda a análise da viabilidade econômica de diferentes projetos contemplando quatro cenários de produção de 10, 20, 30 e 40 kg/dia de nanopartículas. A partir da análise econômica foi possível verificar qual configuração é a mais viável, além de ter sido definido o preço mínimo de venda do produto. Por fim, a modelagem e simulação do sistema de forma a predizer o tamanho e a dispersão das nanopartículas formadas foram realizadas. Os resultados da simulação deste modelo em conjunto com ferramentas de fluidodinâmica computacional permitirão se realizar o projeto de reatores visando determinar qual(is) geometrias são as mais adequadas para produzir nanopartículas com distribuição mais homogênea. / This work investigates the process of polymeric nanoparticle production scale-up. In order to scale up the laboratory procedure, the following aspects must be considered: (i) flow rate and velocity of addition of organic phase to aqueous phase, (ii) effect of the mixing rate during the addition of organic phase, (iii) solvent recovery, maximum percent of water in the solvent that still allows its reuse without the previous polymer precipitation in the organic phase as well as (iv) the effect of the water in organic phase on the nanoparticles, (v) possible reduction of water in aqueous phase, (vi) the application of distillation column to solvent recovery and the possibility of applying another methodology to nanoparticles concentration, e.g., membrane process. The obtained results showed that the nanoprecipitation is a robust production technology which is a desirable characteristic when operating an industrial plant. Additionally, it was possible to evaluate the technical viability of applying a membrane system to concentrate the nanoparticle suspension before recovering the solvent. After filtering the suspension, it presented lower polidispersion index, indicating that some nanoemulsion (concomitantly produced with the nanocapsules) were removed by the membranes. It was also analyzed the economic viability of several projects aiming to produce 10, 20, 30 and 40 kg/day of nanoparticles. From the results, it was possible to verify which one gives more profit as well as the minimum price to sell the product. This thesis also proposed a mathematical model to predict the size and dispersion of nanoparticles. The simulation results of this model together with computational fluid dynamic tools can be applied to determine which geometries are the most suitable to produce a narrow size distribution of nanoparticles.

Este trabalho investiga os aspectos envolvidos na transposição de escala do processo de formação de nanopartículas poliméricas. Para tanto, a partir da metodologia empregada em laboratório e com o objetivo de sistematizar o processo, os seguintes aspectos práticos devem ser considerados: (i) vazão e a velocidade de adição da fase orgânica à fase aquosa, (ii) velocidade ou faixa de velocidade de agitação durante essa adição, (iii) recuperação do solvente, máximo percentual de água presente no solvente que ainda permite a reutilização do mesmo sem a precipitação prévia do polímero na fase orgânica, (iv) efeito na qualidade final das nanocápsulas da presença de um percentual de água no solvente utilizado na fase orgânica, (v) possibilidade de reduzir a quantidade de água na fase aquosa, (vi) como deve ser a coluna de destilação para recuperação do solvente e possibilidade de utilizar outra metodologia para a concentração das nanocápsulas, como por exemplo, processo de separação por membranas. Os resultados mostraram que o método da nanoprecipitação é bastante robusto, característica esta desejada para a produção industrial. Adicionalmente, foi possível verificar a viabilidade técnica da utilização de um sistema composto por membranas cerâmicas para concentração prévia da suspensão de nanopartículas antes da etapa de recuperação do solvente. Depois da filtragem com as membranas, a suspensão apresentou índice de polidispersão menor, o que indica a retirada de “partículas” de nanoemulsão de maior tamanho. Além de aspectos técnicos, foi feita ainda a análise da viabilidade econômica de diferentes projetos contemplando quatro cenários de produção de 10, 20, 30 e 40 kg/dia de nanopartículas. A partir da análise econômica foi possível verificar qual configuração é a mais viável, além de ter sido definido o preço mínimo de venda do produto. Por fim, a modelagem e simulação do sistema de forma a predizer o tamanho e a dispersão das nanopartículas formadas foram realizadas. Os resultados da simulação deste modelo em conjunto com ferramentas de fluidodinâmica computacional permitirão se realizar o projeto de reatores visando determinar qual(is) geometrias são as mais adequadas para produzir nanopartículas com distribuição mais homogênea. / This work investigates the process of polymeric nanoparticle production scale-up. In order to scale up the laboratory procedure, the following aspects must be considered: (i) flow rate and velocity of addition of organic phase to aqueous phase, (ii) effect of the mixing rate during the addition of organic phase, (iii) solvent recovery, maximum percent of water in the solvent that still allows its reuse without the previous polymer precipitation in the organic phase as well as (iv) the effect of the water in organic phase on the nanoparticles, (v) possible reduction of water in aqueous phase, (vi) the application of distillation column to solvent recovery and the possibility of applying another methodology to nanoparticles concentration, e.g., membrane process. The obtained results showed that the nanoprecipitation is a robust production technology which is a desirable characteristic when operating an industrial plant. Additionally, it was possible to evaluate the technical viability of applying a membrane system to concentrate the nanoparticle suspension before recovering the solvent. After filtering the suspension, it presented lower polidispersion index, indicating that some nanoemulsion (concomitantly produced with the nanocapsules) were removed by the membranes. It was also analyzed the economic viability of several projects aiming to produce 10, 20, 30 and 40 kg/day of nanoparticles. From the results, it was possible to verify which one gives more profit as well as the minimum price to sell the product. This thesis also proposed a mathematical model to predict the size and dispersion of nanoparticles. The simulation results of this model together with computational fluid dynamic tools can be applied to determine which geometries are the most suitable to produce a narrow size distribution of nanoparticles.

Dissertação de Mestrado – DM apresentado ao Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais como requisito à obtenção do título de Mestre em Ciência e Engenharia de Materiais. / Este trabalho descreve a preparação e caracterização de três novos polímeros fluorescentes a base de poliestirenos fotoativos de estado sólido, baseados em corantes monoméricos ESPIT de acriloilamida que foram obtidos por reação de polimerização via radicalar convencional. A emissão de fluorescência por transferência de próton intramolecular de estado excitado (ESIPT) possui propriedades fotoquímicas e fotofísicas únicas que as tornam atrativas do ponto de vista sintético e tecnológico. As estruturas químicas dos polímeros foram caracterizadas por eletroquímica, ressonância magnética (RMN) de 1H, espectroscopia de infravermelho (FTIR) e cromatografia de exclusão de tamanho (SEC). As propriedades térmicas foram estudadas por termogravimétrica (TGA) e calorimetria diferencial de varredura (DSC), que indicaram polímeros estáveis termicamente e semelhantes ao poliestireno. UV-Vis e fluorescência em solução também foram aplicadas para caracterizar seu comportamento fotofísico. Os monômeros e polímeros presentes absorveram no comprimento de onda ultravioleta (UV) de aproximadamente 338 nm. A emissão com grande deslocamento de Stokes (40 nm) ocorreu em aproximadamente 478 nm, localizada na região azul-verde, com absortividade molar (ε = 1,1x10-4 L mol-1 cm-1) referente a transições do tipo π→π*. Os valores obtidos para o intervalo de banda eletroquímica foram: 3,02 eV (PM1), 2,66 eV (PM2) e 2,62 eV (PM3). Os novos polímeros fluorescentes a base de poliestirenos fotoativos (ESIPT) apresentam fluorescência (~ 540 nm), e se auto associaram em nanopartículas (NP) no tamanho 149, 111 e 170 nm, com morfologia vesicular, demonstrando que além de serem altamente fluorescentes no estado sólido, em filmes e em solução, podem atuar como nano sensores confirmando sua aplicação tecnológica.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Pós-Graduação em Nanociência e Nanobiotecnologia, 2018. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2018-05-21T19:55:12Z No. of bitstreams: 1 2018_NíchollasSerafimCamargo.pdf: 3576746 bytes, checksum: 17a3a025353fd2e61d11afe243134032 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-05-29T20:00:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_NíchollasSerafimCamargo.pdf: 3576746 bytes, checksum: 17a3a025353fd2e61d11afe243134032 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-29T20:00:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_NíchollasSerafimCamargo.pdf: 3576746 bytes, checksum: 17a3a025353fd2e61d11afe243134032 (MD5) Previous issue date: 2018-05-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). / A terapia fotodinâmica (TFD) tem se mostrado eficiente no tratamento de câncer pela sua alta especificidade e segurança sob irradiação, além de promover respostas imunogênicas, acabando com metástase como demonstrado em diversos experimentos in vivo. Dentre os quimioterápicos, a doxorrubicina (DOX), se destaca, apresentando alta ação anticâncer, contudo é cardiotóxica, devido a um evento facilitado pela acumulação do fármaco no tecido cardíaco, o que causa a morte das células do miocárdio. O trabalho teve como objetivo: 1) desenvolver nanopartículas poliméricas sensíveis à oxidação para liberação de fármacos. 2) Avaliar a cinética de liberação do fármaco doxorrubicina (DOX), com e sem irradiação. 3) Avaliar a atividade anticâncer do sistema in vitro. Foram desenvolvidas nanopartículas constituídas de um núcleo sólido, poli(vinil, metil–co–anidrido maleico (PVMMA) associado a um agente cross linking, 2-aminofenil dissulfeto (2SS), que estabiliza as fitas poliméricas viabilizando o carregamento de DOX em seu núcleo e cloreto de alumínio ftalocianina (AlPHCN) adsorvida em sua superfície. Tal engenharia dá-se pela possibilidade da clivagem oxidativa da superfície da nanopartícula através da produção progressiva de EROs durante a irradiação do sistema, resultando na produção da forma reduzida do agente cross linking 2SS através do mecanismo de eliminação radicalar. Para avaliar a atividade anticâncer in vitro, foram realizados testes em células de adenocarcinoma mamário murino (4T1), fibroblasto murino (NIH-3T3) e células de adenocarcinoma mamário humano (MCF-7). Os resultados demonstraram que tanto a DOX quanto a LSN (nanopartículas poliméricas associadas ao 2SS contendo DOX e AlPHCN), possuem ação citotóxica contra células 4T1 e MCF-7 além do efeito aditivo de citotoxicidade da DOX e da AlPHCN após a irradiação do sistema. Estudos de citometria avaliaram o potencial de interiorização das nanopartículas LNS; LSNIRR e DOX livre (FDOX) demonstrando que as nanopartículas LSN são interiorizadas de forma mais rápida que a DOX e de forma semelhante à LSNIRR; O ensaio de potencial de membrana demonstrou que houve a despolarização da mitocôndria após o tratamento com LSNIRR; LSN; NFTCIRR e FDOX. Foi então desenvolvido nesse trabalho um sistema susceptível a clivagem oxidativa através de um mecanismo radicalar de fotooxidação que pode ser utilizado para aumentar a taxa de liberação de fármacos, causando efeitos de citotoxicidade tanto por efeito do fármaco quanto por efeito das EROs geradas no processo de irradiação. / Photodynamic therapy (PDT) has being widely used for cancer treatment for its high selectivity under irradiation, besides its immunogenic activity, decreasing metastatic effect of cancer cells, as shown in several in vivo studies. Doxorubicin (DOX) although it shows high cytotoxic effects, it is also cardiotoxic, which easily occurs by its high selectivity for the cardio tissue. For this work, the main objectives were: 1) The development of polymeric nanoparticles sensitive to oxidation for drug release. 2) Evaluate the drug doxorubicin release kinetic with and without irradiation. 3) Evaluate its activity on cancer cells, in vitro. The nanoparticle was developed by reacting the polymer poly(vinyl methylco-maleic anhydride) (PVMMA) with 2-aminophenyl disulphide (2SS), with DOX occupying the core of the nanoparticle and aluminium phthalocyanine chloride (AlPHCN) adsorbed on nanoparticle’s surface. Such engineering allows the surface of the nanoparticle to suffer oxidative cleavage, for progressive ROS production after irradiation, allowing water to access its core and by doing that, increasing the rate of drug release. The cytotoxicity tests were performed on mice mammary adenocarcinoma (4T1), fibroblast (NIH-3T3) and human mammary adenocarcinoma (MCF-7) cancer cells. Both DOX and LSN (polymeric nanoparticle attached to 2SS with DOX and AlPHCN) had shown high cytotoxic effects against 4T1 and MCF-7 cancer cells. Experiments had shown additive effect of DOX and AlPHCN over irradiation. By cytometry experiments, were evaluated endocytosis effect of LSN, LSNIRR and Free DOX, and was concluded that LSN nanoparticles were instantly internalized by cells, similar to LSNIRR, while Free DOX (FDOX) took longer to permeate the cell membrane. In all treatments (LSN, LSNIRR, NFTCIRR and FDOX) experiments had shown depolarization of mitochondria’s membrane. This work shows the development of a system susceptible to surface degradation in the presence of intense oxidative stress, caused by irradiation, which increase the drug release performance, causing cell death by two different mechanisms, one by located oxidative stress and the second one by drug effect.

O adenocarcinoma ocorre em 90% dos casos de tumores malignos dos ovários e apresenta-se bilateralmente em 30 a 50% das pacientes. Devido à falta de sintomas iniciais da doença e à baixa especificidade dos marcadores tumorais existentes, quando detectado, o câncer encontra-se em estadios III e IV da doença, os quais indicam disseminação na cavidade peritoneal. O paclitaxel (PCX) é o fármaco de primeira escolha para o tratamento do câncer de ovário, entretanto a sua baixa solubilidade aquosa reduz sua biodisponibilidade. Dessa forma, no medicamento comercial, Taxol®, o PCX está solubilizado em uma mistura de tensoativos tóxicos. O desenvolvimento de nanocarreadores de fármacos tem sido investigado para promover a redução dos efeitos tóxicos e aumentar a segurança e a eficiência terapêutica com PCX. A funcionalização dos nanocarreadores é uma das estratégias utilizadas para aumentar a seletividade às células tumorais que superexpressam receptores de folato. O objetivo do presente trabalho foi desenvolver e caracterizar nanopartículas poliméricas contendo paclitaxel, funcionalizadas e não funcionalizadas com ácido fólico, visando a otimização do tratamento do câncer de ovário. Os sistemas foram obtidos com sucesso, utilizando técnica de nanoprecipitação. Os resultados obtidos mostraram que as formulações NPPCX e NPPCX-AF apresentaram distribuição de tamanhos de partículas de 140 e 154,6 nm, respectivamente, e índices de polidispersão menores que 0,1, com alta eficiência de encapsulação do PCX. Os resultados obtidos foram adequados para a via de administração endovenosa e promoção do direcionamento ativo no ambiente tumoral. Os resultados in vitro em testes de citotoxicidade em linhagens celulares SKOV-3 e OVCAR-3 demonstraram que as nanopartículas contendo PCX (NPPCX e NPPCX-AF) foram capazes de disponibilizar o PCX e reduzir a viabilidade celular. Os ensaios de citometria de fluxo e de microscopia confocal demonstraram a capacidade de ambas as nanopartículas apresentaram um uptake celular tempo dependente, mostrando a capacidade dos nanocarreadores serem internalizados. Além disso, comparando as duas linhagens celulares, a SKOV-3 apresentou maior uptake por apresentar maior número de receptores de folato. Dessa forma, as análises in vitro sugerem que os nanocarreadores, NPPCX e NPPCX-AF, apresentam potencial para a otimização da terapia do câncer de ovário. No entanto, estudos in vivo são necessários para a obtenção de resultados adicionais relativos à eficiência e à segurança para o tratamento de câncer de ovário. / Adenocarcinoma occurs in 90% of cases of malignant ovarian cancer and is present bilaterally in 30 to 50% of patients. Due to lack of initial symptoms and the low specificity of the existing tumor markers, the cancer is detected when it\'s in stages III and IV, which indicate spread into the peritoneal cavity. Paclitaxel (PCX) is the drug of first choice for ovarian cancer treatment, but it has low aqueous solubility, which reduces its bioavailability. Thus, in the commercial drug, Taxol®, PCX is solubilized in a mixture of toxic surfactants. The development of drug nanocarriers has been investigated to promote the reduction of toxic effects and increase the safety and therapeutic efficacy of PCX. Functionalization of nanocarriers is one of the strategies used to increase selectivity to tumor cells that overexpress folate receptors. The aim of the present work was the development and characterization of folate-modified nanoparticles (NPPCX-AF) and unmodified nanoparticles (NPPCX) and evaluation of in vitro efficacy of developed systems using adenocarcinoma cell lines. The systems were successfully obtained using nanoprecipitation technique. The results showed that the NPPCX and NPPCX-AF formulations had a particle size distribution of 140 and 154.6 nm, respectively, and polydispersity indexes smaller than 0.1, with high PCX encapsulation efficiency. The results obtained were suitable for the intravenous administration route and promotion of active targeting in the tumor microenvironment. The in vitro cellular cytotoxicity assays of SKOV-3 and OVCAR-3 cell lines demonstrated that NPPCX and NPPCX-AF were able to release PCX and reduce cell viability. The flow cytometry assays demonstrated that both nanoparticles presented a time dependent cellular uptake, showing the ability of nanocarriers to be uptake. In addition, comparing both cell lines, SKOV-3 showed a higher uptake due to its greater amount of folate receptors. Thus, in vitro results suggested that the nanocarriers, NPPCX and NPPCX-AF, present a distinguish potential for ovarian cancer therapy optimization. In vivo studies are needed to confirm the in vitro results and provide additional data regarding safety and efficacy of ovarian cancer treatment.

Submitted by Nathália Freitas Freire (nathaliafreitasfreire@gmail.com) on 2017-12-19T14:11:01Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Nathália Freitas Freire.pdf: 5170937 bytes, checksum: 5d85a9d8f8fab560ffc781fa4bf50f90 (MD5) / Approved for entry into archive by Uillis de Assis Santos (uillis.assis@ufba.br) on 2017-12-20T16:46:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação_Nathália Freitas Freire.pdf: 5170937 bytes, checksum: 5d85a9d8f8fab560ffc781fa4bf50f90 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-20T16:46:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_Nathália Freitas Freire.pdf: 5170937 bytes, checksum: 5d85a9d8f8fab560ffc781fa4bf50f90 (MD5) / FAPESB / Óleos essenciais são compostos aromáticos voláteis extraídos de plantas, funcionam como antibióticos naturais e como anti-inflamatórios. O óleo extraído das folhas da planta da citronela (Cymbopogon winterianus) é rico em aldeído citronelal e tem quantidades de geraniol, citronelol e ésteres, constituindo um excelente aromatizante de ambientes e repelente de insetos, além de apresentar ação antimicrobiana. Devido sua alta volatilidade e baixa estabilidade química possui efeito de curta duração. A nanoencapsulação do óleo essencial de citronela serve como estratégia para aumentar o tempo de atividade destas substâncias ao melhorar sua estabilidade química e reduzir a volatilização. Os sistemas carreadores poliméricos mostram-se bastante promissores para esta aplicação devido a facilidade de produção, transposição para escala industrial e estabilidade física elevada. O poli (metacrilato de metila) foi o polímero escolhido com base na sua aplicação biomédica e farmacêutica, bem como biocompatibilidade e estabilidade a longo prazo. A técnica escolhida para a produção das nanopartículas de poli (metacrilato de metila) contendo óleo essencial de citronela foi a polimerização in situ via miniemulsão. Os resultados mostraram que é possível obter látex estável com nanopartículas numa faixa de diâmetro manométrico entre 70 e 375 nm. Existe viabilidade no encapsulamento do óleo essencial de citronela ao se obter diferentes valores de eficiência a depender da concentração do óleo. Foi evidenciado que o bioativo não interagiu com a matriz polimérica, reduzindo a possibilidade de perda de atividade repelente de insetos. As nanopartículas produzidas foram incorporadas em emulsão cosmética tipo O/A. Ensaios de estabilidade acelerada foram realizados e as formulações se mantiveram uniformes. Assim, este estudo mostrou resultados promissores para aplicações cosméticas e farmacêuticas. / Essential oils are volatile, natural, complex mixture of compounds with a high content of terpenes and they are known for their fragrance, medicinal properties or insect control effect. In addition, oils have low solubility in aqueous media. Citronella oil is rich in citronellal, geraniol and citronellol and it is recognized for its insect control effect. However, citronella oil is highly volatile and chemically unstable when exposed to both air and light. So, different approaches to improve its biological effect have involved micro or nanoencapsulation. In that context, encapsulation polymeric systems have shown a promising perspective towards cosmetic and pharmaceutical applications. Furthermore, they can be produced by in situ polymerization in a single step, facilitating the scale up. Polymethyl methacrylate (PMMA) was the polymer of choice based on its biomedical and pharmaceutical application, as well as biocompatibility and long-term stability. So, the aim of this work was to produce and characterize citronella oil incorporated into PMMA nanoparticles produced by miniemulsion in situ polymerization. The results showed that it is possible to obtain stable latex with nanoparticles on a nanometric size range, between 70 and 375nm. There is viability in the encapsulation of essential oil of citronella by getting different efficiency values depend on the concentration of oil (2,5 a 15% w/w), was evidence that the bioactive no interacted with the polymeric matrix, reducing the possibility of loss of insect repellent activity. Nanoparticles produced were embedded in cosmetic O/W type emulsion that remained stable during accelerated stability tests. Thus, this study showed promising results for cosmetic applications of citronella oil encapsulated.

Orientador: Prof. Dr. Fernando Carlos Giacomelli / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Biotecnociência, 2014. / A aplicação de nanopartículas poliméricas na área biomédica tem avançado em ritmo acelerado. Dentre os diversos polímeros e copolímero aprovados pelas agências reguladoras para a preparação de nanopartículas poliméricas visando aplicações biomédicas, o PLGA - poli(ácido láctico-co-ácido glicólico) - vem sendo um dos mais utilizados por exibir excelente biocompatibilidades e tempo de biodegradação adequado. Particularmente no campo da nanomedicina, a habilidade de se controlar a dimensão de nanopartículas é essencial. Muitas vezes estas estruturas precisam atravessar barreiras biológicas distintas para se acumularem em locais de difícil acesso tal como o interior de sítios tumorais. A capacidade das Nanopartículas Poliméricas (PNPs) de se acumularem em sítios tumorais está essencialmente vinculada ao efeito EPR (do inglês Enhanced Permeability and Retention). O efeito EPR é dependente de uma série de fatores que estão relacionados essencialmente com as características do sítio tumoral. Geralmente nanopartículas com dimensões inferior a RH 100 nm são preferencialmente acumuladas em sítios tumorais, após a administração intravenosas. Por outro lado, estas estruturas também precisam ser suficientemente grandes (2RH > 10 nm) para que não sejam excretadas rapidamente através da filtração renal. Levando-se em conta as considerações mencionadas acima, o objetivo do presente trabalho foi investigar em detalhes a influência de parâmetros físico-químicos e a sua relação com o tamanho final de PNPs produzidas por nanoprecipitação. Demonstrou-se que nanopartículas biodegradáveis de PLGA livres de surfactante e com dimensão variável entre RH 28 nm e RH 130 nm podem ser produzidas com sucesso utilizando-se o processo de nanoprecipitação. A dimensão de PNPs de PLGA poder ser controlada através do ajuste da concentração polimérica, da escolha do solvente orgânico e pelo ajuste da temperatura e da força iônica da fase aquosa. Os dados experimentais adquiridos também mostraram que a interação polímero-solvente não tem relevância substancial na dimensão final dos coloides poliméricos produzidos. Foi também evidenciado que o tamanho hidrodinâmico de PNPs pode ser precisamente e linearmente ajustado utilizando-se misturas de solventes orgânicos. Desta fora, sugerese que PNPs podem ser produzidas com tamanho sob demanda, podendo ser utilizadas em uma variada gama de aplicações terapêuticas que tem sua eficácia essencialmente dependente do tamanho.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2018-04-10T18:14:22Z No. of bitstreams: 1 2017_CamilaJéssicaLetti.pdf: 8280537 bytes, checksum: 12cea11d3195702e133f4014b6f852e5 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-04-18T21:44:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_CamilaJéssicaLetti.pdf: 8280537 bytes, checksum: 12cea11d3195702e133f4014b6f852e5 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-18T21:44:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_CamilaJéssicaLetti.pdf: 8280537 bytes, checksum: 12cea11d3195702e133f4014b6f852e5 (MD5) Previous issue date: 2018-04-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). / O objetivo deste estudo foi investigar a influência da matriz polimérica nas propriedades de nanocompósitos híbridos na forma de filmes formados por nanopartículas de óxido de ferro e diferentes polieletrólitos (polianilina, hidrocloreto de poli(dialil dimetilamônio) ou poliestireno sulfonado de sódio). Os filmes foram depositados em substratos planos por meio da técnica de automontagem camada por camada, do inglês layer-by-layer (LbL). As nanopartículas de óxido de ferro foram sintetizadas pelo método de co-precipitação em meio alcalino e subsequentemente estabilizadas em meio ácido ou funcionalizadas com ácido cítrico, formando suspensões em meio aquoso. Após a caracterização dos coloides magnéticos, esses foram utilizados como fonte de nanopartículas para a deposição dos filmes híbridos pela técnica LbL. As propriedades estruturais e a morfologia dos nanofilmes preparados foram investigadas por meio das técnicas de espectroscopias UV-vis e Raman, e de microscopia de força atômica. Enquanto as propriedades magnéticas foram estudadas por meio de curvas de magnetização em função do campo aplicado, e em função da temperatura e por ressonância ferromagnética em função da direção do campo aplicado. As análises dos dados de campo de ressonância, obtidos por ressonância ferromagnética para diferentes direções do campo magnético aplicado, foram realizadas considerando-se o modelo de Smit-Beljers. O comportamento superparamagnético das nanopartículas de óxido de ferro foi mantido na configuração de nanocompósitos. As propriedades magnéticas tais como o campo coercivo e a temperatura de bloqueio dependem da espessura dos nanofilmes, do tipo de polímero empregado. Os dados de ressonância ferromagnética indicaram que os valores de campo de ressonância e de largura de linha em função da direção do campo magnético aplicado dependem da matriz polimérica. / The aim of this study was to investigate the influence of the polymer matrix on the properties of hybrid nanocomposites in the form of films formed by iron oxide nanoparticles and different polyelectrolytes (polyaniline, poly (diallyl dimethylammonium hydrochloride) or sulfonated sodium polystyrene). The films were deposited on flat substrates by Layer-by-Layer (LbL) self-assembling technique. The iron oxide nanoparticles were synthesized by aqueous co-precipitation and subsequently stabilized in acidic medium or functionalized with citric acid and then suspended in aqueous medium. After the magnetic colloids characterization, these were used as source of nanoparticles for the deposition of the hybrid films by LbL technique. The structural properties and morphology of nanofilms were investigated using UV-vis and Raman spectroscopy and atomic force microscopy techniques. While the magnetic properties were studied by magnetization curves as function of the applied field, magnetization as a function of the temperature and by ferromagnetic resonance as a function of the applied field direction. The analysis of the resonance field data obtained by ferromagnetic resonance for different directions of the applied magnetic field were performed considering the Smit-Beljers model. The superparamagnetic behavior of the iron oxide nanoparticles was maintained in the nanocomposite configuration. The magnetic properties such as the coercive field and the blocking temperature depend on the thickness of the nanofilms, the type of polymer employed. The ferromagnetic resonance data indicated that the resonance field and line width values as a function of the direction of the applied magnetic field depend on the polymer matrix.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:02:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6189.pdf: 4152632 bytes, checksum: 94d41c099af729ed4d082c3b345c7252 (MD5) Previous issue date: 2013-12-20 / Financiadora de Estudos e Projetos / The sweet sorghum is being evaluated as an alternative for the production ethanol during between harvest the sugar cane crop residue and part of this production consists of grains, rich in storage proteins, known as kafirins. In this work were extracted and characterized the kafirins of sweet sorghum cultivar BR 501 (white) free of tannins, with and without reducing agent, and the same were characterized by gel electrophoresis containing sodium dodecyl sulfate (SDS/PAGE). The secondary structures of kafirins were studied by spectroscopic techniques such as Fourier transform infrared and solid state 13C nuclear magnetic resonance (continue...). / O sorgo sacarino está sendo avaliado como uma alternativa para produção de etanol durante a entre safra da cana de açúcar e parte do resíduo desta produção é constituída de grãos, ricos em proteínas de reserva, conhecidas como kafirinas. Neste trabalho foram extraídas e caracterizadas as kafirinas do sorgo sacarino, cultivar BR 501 (branco) livre de taninos, com e sem agente redutor, e as mesmas foram caracterizadas por eletroforese em gel contendo deodecil sulfato de sódio (SDS/PAGE). As estruturas secundárias das kafirinas foram estudadas por técnicas espectroscópicas como infravermelho com transformada de Fourier e ressonância magnética nuclear 13C em estado sólido(continua...).