Orientador: Nelson Eduardo Durán Caballero / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-25T19:26:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_JeaniferCaverzan_M.pdf: 3206387 bytes, checksum: 2e1b76efef3afb5141bea5a703a092d6 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A alopecia é uma doença caracterizada pela diminuição ou ausência de cabelos e/ou pelos, que gera estresse emocional para milhões de homens e mulheres no mundo. O tratamento da alopecia é realizado, em geral, com aplicação tópica de medicamentos como o 17-alfa-estradiol, que é um estereoisômero do hormônio sexual 17-beta-estradiol. Entretanto este fármaco, assim como outros utilizados no tratamento de alopecia, apresentam baixa eficácia. Para tentar reverter essa situação, a associação deste fármaco com sistemas de liberação sustentada pode aumentar a sua eficácia e reduzir os efeitos colaterais. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento e a caracterização físico-química e biológica de carreadores lipídicos nanoestruturados (CLN) no encapsulamento de estradiol visando aumentar a eficácia deste fármaco no tratamento de alopecia. Os CLN foram preparados pelo método de microemulsão à quente/sonicação, e foram caracterizados quanto ao diâmetro e potencial Zeta, utilizando-se as técnicas de espectroscopia de correlação de fótons e mobilidade eletroforética respectivamente, sendo o diâmetro médio obtido no valor de 96 ± 15 nm e o potencial zeta médio foi de -16 ± 6 mV. A eficiência de encapsulamento (EE) do 17-alfa-estradiol avaliada por cromatografia líquida/fluorescência foi de 99,6 ± 0,3%. No estudo de estabilidade física dos CLN armazenados em temperatura ambiente foi observado que após dois meses os parâmetros de diâmetro, potencial Zeta, pH, EE e índice de recristalização (IR) não sofreram alterações significativas, demonstrando que a formulação de CLN desenvolvida neste projeto tem grande potencial como sistema de liberação do 17-alfa-estradiol. O poder de penetração cutânea dos CLN foi avaliado em célula de difusão de Franz e microscopia confocal, sendo que os resultados indicam que há acumulo dos CLN nas porções mais externas da epiderme, o que sugere que esta formulação está dentro dos padrões de biossegurança, principalmente no folículo piloso, sítio de ação do fármaco. Além disso, as avaliações de internalização dos CLN em células de queratinócitos demonstraram que os nanocarreadores foram internalizados e acumularam-se principalmente em seu citoplasma / Abstract: Alopecia is a disease characterized by decreased or absent hair, which creates emotional stress for millions of men and women worldwide. The treatment of alopecia is carried out usually with topical application of drugs such as, sex hormone. However, this drug as well as others used in the treatment of alopecia have low efficacy. In this way the association of this drug with sustained delivery systems may increase the efficacy and reduce side effects. Thus, the aim of this work is the development and physico-chemical characterization of nanostructured lipid carriers (NLC) in the encapsulation of a steroid, aiming to increase the effectiveness of this drug in the treatment of alopecia. NLCs were prepared by the microemulsion of hot sonication method. The diameter and zeta potential were characterized , by using the technique of photon correlation spectroscopy and the average diameter obtained was 96 ± 15 nm while the average zeta potential was -16 ± 6mV. The encapsulation efficiency (EE) of the steroid measured by liquid chromatography with fluorescence detection was 99.6 ± 0.3%. In the study of physical stability of CLN stored at room temperature was observed that after two months the parameters diameter , zeta potential , pH , EE and recrystallization index (RI ) did not change significantly , demonstrating that this project has developed CLN great potential as a delivery system of 17-alpha- estradiol. The power dermal penetration of CLN was evaluated in Franz diffusion cell and confocal microscopy, and the results indicate that there is accumulation of CLN in the outer portions of the epidermis, especially the hair follicle, suggesting that this formulation is within the standards of biosecurity. Furthermore, evaluations of internalization of CLN on keratinocytes cells demonstrated that nanocarriers were internalized and accumulated mainly in the cytoplasm / Mestrado / Físico-Química / Mestra em Química

Orientador: Marcelo Knobel / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-02T17:00:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Denardin_JulianoCasagrande_D.pdf: 4810565 bytes, checksum: c5b6f090a5704f74180d371b8f600688 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Nesta tese, diversos filmes granulares de Co-SiO2, Ni-SiO2, Fe-SiO2 e Co-Ag foram preparados pela técnica de magnetron sputtering, com diferentes concentrações metálicas (x), tanto acima quanto abaixo do limite de percolação. A análise estrutural foi feita por meio de Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) e Difração de Raios-X (DRX). As propriedades magnéticas e de magnetotransporte foram investigadas com medidas de magnetização, resistividade e efeito Hall. As amostras com menores concentrações metálicas apresentam superparamagnetismo, com as interações magnéticas entre os grãos desempenhando um papel importante no comportamento magnético macroscópico destes sistemas. As propriedades magnéticas, tais como susceptibilidade inicial e magnetização termoremanente (TRM), foram medidas em função da temperatura. Estes resultados foram comparados com simulações, com os parâmetros estruturais obtidos da análise por MET, e também com um modelo simples de partículas não interagentes. São analisadas algumas conclusões sobre os possíveis efeitos das interações dipolares em termos dos resultados observados. Foram estudadas a resistência elétrica, magnetoresistência e o efeito Hall nestes sistemas granulares magnéticos, no intervalo de temperatura de 5 a 300 K e campos de até 6 T. Tanto os componentes ordinário quanto extraordinário do efeito Hall aumentam muito próximo à transição metal/isolante. As contribuições relativas aos processos independente e dependente de spin para o recém descoberto efeito Hall gigante são analisadas. Medidas de magnetização e magnetotransporte foram feitas também em amostras de CoxAg1-x, que apresentam propriedades de bloqueio e superparamagnetismo. Utilizamos as medidas de efeito Hall extraordinário (EHE) e magnetoresistência gigante (MRG) para estudar a distribuição de tamanhos das partículas nestes sistemas. As medidas de magnetotransporte dependente de spin mostraram-se mais sensíveis às menores partículas no sistema, enquanto a magnetização mede o momento magnético de todas as partículas / Abstract: In this thesis, several granular films of Co-SiO2, Ni-SiO2, Fe-SiO2 and Co-Ag were prepared by magnetron sputtering, with different concentrations of transition metal (x) at both sides of the percolation threshold. Structural analyses were made by Transmission Electron Microscopy (TEM) and X-ray Diffraction (XRD). The magnetic, transport and magnetotransport properties of the films were investigated by means of magnetization, resistivity and Hall effect measurements. Superparamagnetic features are found in samples with small metal volume fractions, and it was found that magnetic interaction among grains play a very important role in the macroscopic magnetic behavior. Magnetic properties, such as initial susceptibility and thermoremanent (TRM) magnetization, were measured as function of temperature. The magnetic results were then compared with theoretical simulations, with the particle size parameters obtained from TEM images, and a simple model of non-interacting particles. Some hints about the possible effects of dipolar interactions are given in terms of the observed results. Resistance, magnetoresistance and Hall effect were studied in granular magnetic nanocomposites in the temperature range 5-300 K and fields up to 6 T. Measurements of both the ordinary and extraordinary components of the Hall effect are presented. Both components show a large enhancement when the metal volume fraction is reduced to the metal-insulator transition. Relative contributions from spin-independent and spin-dependent processes to this recently discovered Giant Hall effect near the metal-insulator transition are analysed. Magnetization and magnetotransport were measured also in CoxAg1-x granular composites, that shows blocking and superparamagnetic behavior, observed in both the giant magnetoresistance (GMR) and the extraordinary Hall effect (EHE). We use the EHE and GMR to probe the particle size distribution in the system, due to the sensitivity of spin-dependent magnetotransport to the presence of the smallest magnetic particles, while magnetization is the total average moment of all particles / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:07:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7901_1.pdf: 1383762 bytes, checksum: 14b73ee9e1c735d727a35c45cb59a2a4 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2004 / O objetivo desta dissertação é o estudo da dinâmica ultra-rápida de colóides de nanopartículas de prata suspensas em água e as alterações desta dinâmica quando os colóides são modificados por ablação a laser. O processo de ablação de laser desenvolvido pelos membros do Grupo de Óptica do DF-UFPE que forneceram as amostras permite modificar a distribuição de tamanhos e formas das nanopartículas de prata em solução. Nesta dissertação estudamos como estas modificações alteram a resposta ultra-rápida deste tipo de sistema, através da técnica de excitação-prova. Nos experimentos descritos aqui, usamos uma variação desta técnica em que as freqüências centrais dos pulsos de excitação e sonda são ? e 2?, respectivamente. Com isto a excitação deve-se a um processo de absorção intrabanda ( absorção por portadores livres ) e a fraqüência do feixe de sonda está próxima da freqüencia do plasmon. Além disto, realizamos medidas com diferentes polarizações do pulso de sonda, para estudar a anisotropia induzida pelo pulso de excitação. Variando o comprimento de onda do feixe de prova em torno das freqüências de ressonância dos plasmons das nanopartículas, foi possível verificar que a anisotropia induzida aumenta para fótons de menor energia, principalmente no caso das amostras não-tratadas por ablação. Com relação aos tempos de relaxação, que são da ordem de 1 ps, verificamos sensíveis alterações ao comparamos colóides antes e depois do processo de ablação. Para explicar as principais diferenças entre os colóides tratados e os não-tratados desenvolvemos um modelo simples que leva em conta a interação entre nanopartículas elipsoidais e o pulso de excitação. A dinamica da população eletrônica excitada é tratada usando o modelo de duas temperaturas, em que os elétrons possuem uma temperatura Te, maior que a temperatura da rede cristalina, Tr, e que estes dois sistemas trocam calor e eventualmente termalizam. Isto permite descrever o comportamento da ressonância de plasmon em função do tempo, e explicar nossas observações experimentais. Também descrevemos um modêlo bi-modal para os tamanhos das partículas, mostrando que há a possibilidade de que as partículas maiores dominem o espectro de absorção linear e as menores dominam o espectro de absorção não-linear

Trabajo de Investigación Requisito para optar al Título de Cirujano Dentista / La hidroxiapatita (HA) y el vidrio bioactivo (BG) son materiales cerámicos conocidos por sus propiedades bioactivas para inducir la formación de tejido óseo. Los bionanocompósitos son materiales compuestos por cerámicas bioactivas, en forma de nanopartículas, y poliméros biodegradables que combinan la bioactividad de las nanopartículas con las propiedades de soporte del polímero poroso (andamio), guiando la proliferación celular y el crecimiento del nuevo tejido. Alginato (ALG) y gelatina (GEL) son biopolímeros que están siendo actualmente evaluados como materiales para la preparación de anadamios de regeneración. En este trabajo se presenta la preparación de bionanocompósitos a base de blendas de ALG-GEL cargadas con nanopartículas de HA y BG, y la evaluación de sus propiedades bioactivas y estructurales in vitro, para su potencial aplicación en ingeniería tisular ósea en odontología. Objetivos: Preparación y caracterización de bionanocompósitos a base de blendas de ALG-GEL cargadas con nanopartículas biocerámicas, y la evaluación de sus propiedades bioactivas y estructurales in vitro. Materiales y Métodos: Se sintetizaron nanopartículas de HA y BG (nHA, nBG) utilizando la técnica Sol-Gel. Los bionanocompósitos se prepararon a base de geles de ALG-GEL con un contenido en peso de 25% de nanopartículas. La porosidad 3D fue producida mediante congelación a -80°C y liofilizado. La bioactividad se evaluó por la capacidad de inducir apatita tipo ósea en suero fisiológico simulado (SBF) y su capacidad de adsorción de proteínas. Se realizaron ensayos de degradación in vitro en medio acuoso hasta 7 días de incubación. Los bionanocompósitos y la formación de apatita fueron analizados mediante difracción de rayos-X (DRX), espectroscopia infrarrojo (FTIR-ATR) y microscopia electrónica de barrido equipada con microanálisis elemental de energía dispersiva de rayos X (SEM-EDX). Se realizó un ensayo preliminar de proliferación celular 2 mediante el ensayo colorimétrico MTS utilizando células madres provenientes de la pulpa dental. Resultados y discusión: Los bionanocompósitos presentaron una estructura porosa interconectada con diferente forma y tamaño (30-280 μm), apropiado para conducir la formación de nuevo tejido. Los ensayos en SBF y de adsorción de proteínas demostraron que bionanocompósitos basados en partículas de HA y BG tienen mejores propiedades bioactivas con respecto al andamio puro. En particular, los bioanocompósitos con BG presentaron mayor capacidad para inducir la formación de apatita tipo ósea con respecto a HA, esto se atribuye a la mayor reactividad de nBG. La tasa de degradación de la blenda ALG-GEL resultó ser similar a la de andamios compuestos por nanopartículas. Los bionanocompósitos también permitieron la proliferación de células madre, sugiriendo que estos materiales no alterarían la viabilidad celular. Conclusión: Bionanocompósitos de ALG-GEL, cargados con nanopartículas de cerámicas, presentan propiedades in vitro adecuadas para su potencial uso en aplicaciones de ingeniería tisular ósea, particularmente aquellos cargados con nanopartículas de BG.

Trabajo de Investigación Requisito para optar al Título de Cirujano Dentista / La obtención de un adecuado sellado marginal diente/restauración, es una de las condiciones más relevantes para predecir éxito al reemplazar tejido dentario con un material dental (Masih y cols. 2011). Las brechas en la interfaz material-dentina son responsables de la sensibilidad post operatoria y caries secundarias que pueden llevar al fracaso de una restauración(Pashley y cols. 2002) (Mjor y Toffenetti 2000). Por años se ha estado en búsqueda de un material que enfrente el desafío de reemplazar denti na, logrando a su vez un buen sellado marginal, por lo que se han desarrollado diferentes tipos y estrategias, por ejemplo: los cementos de vidrio ionómero y su unión química con el tejido dentario , los sistema adhesivos de las resinas compuestas que forman una capa híbrida con tejidos dentarios (Camilleri 2013) (Raju y cols. 2014) (Auschill y cols. 2009). Sin embargo, ninguno de estos materiales permite obtener un sellado adecuado en situaciones donde no es posible controlar la humedad.

Tesis para optar al grado académico de Magíster en Bioquímica, área de especialización Toxicología y Diagnóstico Molecular y Memoria para optar al Título de Bioquímica / A pesar de los grandes adelantos científicos y tecnológicos, hoy en día aún hay diversas enfermedades que no poseen un método de diagnóstico y/o de tratamiento temprano y efectivo. Es por ello que actualmente se está explorando el uso de nuevos materiales y tecnologías para resolver tales problemas. En este sentido, cabe mencionar el desarrollo de la nanotecnología, área de la ciencia que se dedica al control y desarrollo de materiales en la escala nanométrica (que incluye a materiales que posean al menos en una de sus dimensiones, tamaños de entre 1 y 100 nm). Los nanomateriales presentan interesantes propiedades que los convierten en una herramienta útil para la biomedicina. Un ejemplo de ello son las nanopartículas de oro (Au-NPs) que absorben la energía que se les suministra y la disipan de manera local, pudiendo además, por su tamaño, distribuirse por todo el organismo llegando a diferentes sitios de acción. Es por ello que en nuestro laboratorio se investiga el posible uso de las mismas para el tratamiento y diagnóstico de la Enfermedad de Alzheimer. Un ejemplo de ello es la conjugación de Au-NPs con el péptido CLPFFD, que reconoce agregados tóxicos de la proteína Aβ, presentes en pacientes que padecen la enfermedad de Alzheimer, para dirigirlas selectivamente a los mencionados agregados y así destruirlos. Sin embargo, tales nanopartículas presentan efectos adversos, debido a su carga superficial negativa, pudiendo generar trombogenicidad y/o opsonización, siendo fácilmente capturadas por el Sistema Fagocítico Mononuclear (MPS, del inglés Mononuclear Phagocyte System), lo que impediría su llegada al blanco terapéutico. Es por ello que al administrar las nanopartículas in vivo, llega al cerebro una muy pequeña proporción de la dosis inyectada acumulándose las mismas en hígado y bazo lo cual debe evitarse considerando futuras aplicaciones farmacéuticas. En la presente tesis, para evitar tales efectos, nanopartículas de oro fueron recubiertas con polímeros derivados del quitosano (Qo). No obstante, es importante destacar que el Qo presenta una elevada energía superficial, lo que se traduce en un efecto trombogénico, por lo que el Qo se entrecruzó con un polisiloxano (PS), polímero de baja energía superficial, con la finalidad de disminuir la energía superficial en el Qo. Dicha reacción de entrecruzamiento se realizó mediante el uso de un agente entrecruzante, EDC, que es capaz de activar el grupo carboxilo del PS para que reaccione con el grupo amino del Qo. Los polímeros derivados del Qo fueron caracterizados por termogravimetría, espectroscopía infrarroja y por medidas de ángulo de contacto. Posteriormente, se evaluó la trombogenicidad de los mismos mediante ensayos de coagulación, como así también sus efectos a nivel de la viabilidad celular en células de neuroblastoma humano, mediante ensayos con MTS. En resumen, se obtuvieron polímeros entrecruzados derivados del Qo que presentaron una menor energía superficial respecto a la obtenida para el Qo solo. A partir de la disminución en la energía superficial se logró eliminar el efecto trombogénico y, al mismo tiempo, se disminuyó el efecto tóxico presentado a nivel de la viabilidad celular. Dichos polímeros se emplearon para recubrir las AuNPs, formándose así los nanocompósitos (NC) correspondientes que no presentaron efectos sobre la coagulación ni sobre la viabilidad celular, respecto del Qo. Los nanocompósitos obtenidos presentaron carga neta positiva, lo cual contribuirá a reducir la interacción con el MPS siendo esto muy relevante para futuras aplicaciones farmacéuticas / Despite of the great scientific and technological advances, there are several diseases that still doesn´t have an early and effective method of diagnosis and treatment. Because of that, today it is exploring about the use of new materials and technologies to solve this issue. In this sense, it is important to mention the development in nanotechnology which is an area of the science dedicated to control and develop materials on nanometric scale (include materials with at least one dimension of size between 1 to 100 nm). This nanomaterials exhibit new properties, an example are the gold nanoparticles (Au-NPs), that are capable of absorbing energy supplied and dissipate it locally, beside its capacity of distribute easily by all the organism due to their small size. For this reason in our laboratory it is investigated the potential use of AuNPs for the treatment and diagnosis of Alzheimer´s disease. One example is the conjugation of AuNPs with the peptide CLPFFD that recognizes the toxic aggregates of Aβ present in the brain of patients that suffer Alzheimer’s disease with the propose to destroy the mentioned aggregates. However, such nanoparticles show adverse effects, because of the negative superficial charge present in them, that could generate thrombogenicity and opsonisation, been easily captured by Mononuclear Phagocytic System (MPS), impeding their arrival to the therapeutic target. For this reason after an injection of nanoparticles the percentage of the injected dose that reaches the brain is very low being necessary to improve the drug delivery for future pharmaceutical applications. In the present thesis, to avoid these side effects, the nanoparticles will be capped polymers derivated from chitosan (Qo). Nevertheless, this polymer shows a high value of superficial energy, involving a thrombogenic effect. That´s why, in this thesis work, Qo was cross-linked with polysiloxane (PMS), a polymer with low superficial energy, expecting a decreasing in this energy, and use it to recover the Au-NPs. This reaction was possible by the use of a cross-linking agent, EDC, whom is capable to activate the carboxyl group of the PMS, to react with the amine group of Qo. The obtained copolymers were characterized by thermogravimetry, infrared spectroscopy and contact angle measures. On the other hand, the thrombogenic effects of the polymers were evaluated by means of a coagulation assay and their effects on cell viability on human neuroblastome cells were evaluated using MTS assay. In summary, in this work it was obtained crosslinked derivates polymers from chitosan that shows a lower surface energy with respect to Qo. The copolymerization of Qo with PMS lead to the elimination of the thrombogenic effects and to a diminution of the effects on the cell viability. These copolymers were used for capping the AuNPs, obtaining nanocomposites, that did not show thrombogenic effects and neither a reduction of cell viability. These nanocomposites presented a positive charge which could contribute to avoid interaction with MPS which is very relevant for future pharmaceutical applications

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Centro de Ciências da Saúde, Programa Programa de Pós-Graduação em Nanotecnologia Farmacêutica, Florianópolis, 2016 / Made available in DSpace on 2016-09-20T04:20:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 339989.pdf: 3605036 bytes, checksum: 463404323fe9debf4c88f315efbc7f38 (MD5) Previous issue date: 2016 / A liberação colônica de fármacos a partir de nano- e micropartículas por via oral é uma estratégia promissora para o tratamento local de diversas doenças que afetam o cólon, como o câncer colorretal. A sinvastatina é um fármaco inibidor competitivo efetivo da 3-hidroxi-3-metil-glutaril coenzima A redutase e atua diretamente na inibição da via da biossíntese do colesterol. Além do seu efeito redutor dos níveis de colesterol, evidências sugerem que a sinvastatina possui efeitos terapêuticos contra o câncer devido à sua interação com uma série de funções celulares essenciais. Desta maneira, objetivo deste trabalho foi desenvolver carreadores microestruturados gastroresistentes encapsulando nanopartículas de quitosana (CSNP) para a liberação colônica da sinvastatina. As nanopartículas de quitosana (CS) e tripolifosfato (TPP) foram preparadas por meio da técnica de interação iônica. Para aumentar a associação da sinvastatina nas nanopartículas foram adicionadas diferentes concentrações de taurocolato de sódio (STC) ou sulfobutiléter-ß-ciclodextrina (SBE-ß-CD) nas formulações. Para a quantificação da sinvastatina, uma metodologia de espectroscopia de absorção do ultravioleta foi desenvolvida e validada. As CSNP contendo STC apresentaram teores de sinvastatina entre 66,91 e 225,14 µg/mL e diâmetros variando entre 317,2 e 443,7 nm. Para as CSNP contendo SBE-ß-CD os teores variaram de 121,4 a 634,62 µg/mL e os diâmetros de 321,07 a 549,53 nm. A eficiência de encapsulação da sinvastatina foi superior a 91 % e o potencial zeta foi positivo para todas as amostras. Estudos in vitro demonstraram que tanto a sinvastatina livre quanto encapsulada (CSNP70) exibiram efeitos citotóxicos, além de induzir a morte celular por apoptose, inibir a migração celular e reduzir a capacidade das células HT-29 de formar colônias. As micropartículas encapsulando as CSNP foram obtidas mediante adição das suspensões de nanopartículas em soluções aquosas de Eudragit® S100 pH 7,2 e estes sistemas foram submetidos à secagem utilizando a técnica de spray-drying. Para avaliar o efeito da concentração de Eudragit® S100 adicionada no controle da liberação do fármaco, diferentes proporções de nanopartículas/Eudragit® S100 (1:4, 1:6 e 1:8) foram testadas. As micropartículas contendo CSNP70 apresentaram teores de sinvastatina entre 0,88 e 1,05 % e diâmetros de cerca 3 µm. As micropartículas encapsulando CSNPCD65 e CSNPTPP/CD45 apresentaram teores de sinvastatina de 0,97 a 1,51 % e diâmetros de cerca de 5 µm. As interações entre os componentes das formulações e as propriedades do estado sólido das partículas foram avaliadas por calorimetria exploratória diferencial, espectroscopia de absorção no infravermelho com transformada de Fourier e difração de raio X. Os ensaios de liberação in vitro confirmaram a obtenção de micropartículas gastroresistentes visto que apenas uma pequena fração de sinvastatina foi liberada em meio ácido. Entretanto, as micropartículas promoveram uma liberação sustentada do fármaco em meio tampão fosfato pH 7,2 ao longo de 8 horas, sendo esta liberação afetada pela proporção nanopartículas/Eudragit® S100 utilizada. Estes resultados indicam que estes sistemas de liberação inovadores podem ser promissores para a liberação colônica da sinvastatina visando o tratamento do câncer colorretal. <br> / Abstract : The colonic delivery of drugs from nano-microparticles after oral administration is a promising strategy for the local treatment of colonic diseases, such as colorectal cancer. Simvastatin (SIM) is a hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A inhibitor that acts directly in the suppression of the cholesterol biosynthesis by the inhibition of the mevalonate pathway. Besides the lip-lowering effect, increasing evidences suggest that simvastatin has therapeutic effects against cancer due to its interaction with essential cellular functions. Therefore, the aim of this study was to develop nano- and/or microparticles containing simvastatin for colonic delivery aiming the treatment of colorectal cancer. The chitosan nanoparticles were prepared using a modified ionic interaction technique by adding sodium taurocholate (STC) and/or sulfobutylether-ß-cyclodextrin (SBE-ß-CD). To determine the SIM loading in the nano- and/or microparticles an ultraviolet spectroscopy method was developed and validated. The nanoparticles containing STC presented SIM loading ranging between 66.91 and 225.14 µg/mL and mean diameters varying from 317.2 to 443.7 nm. The nanoparticles containing SBE-ß-CD exhibited SIM loading between 121.41 and 634.62 µg/mL and mean diameters ranging from 321.07 to 549.53 nm. The encapsulation efficiency of SIM was above 91 % and the zeta potential was positive for all the samples. In vitro studies demonstrated that both free and encapsulated SIM exhibited cytotoxic effect, induced apoptosis, inhibited cell migration, and reduced the ability of HT-29 cells to form colonies. The microparticles entrapping chitosan nanoparticles (SDP) were obtained by adding the nanoparticles suspensions in a Eudragit® S100 aqueous solution pH 7.2 and dried using the spray-dryer technique. In order to evaluate the effect of the Eudragit® S100 concentration on SIM release, different nanoparticles/Eudragit® S100 ratios (1:4, 1:6, and 1:8) were tested. The microparticles containing STC showed SIM 14 loading between 0.88 and 1.05 % with mean diameters around 3 µm. The microparticles containing SBE-ß-CD presented SIM loading varying from 0.97 to 1.51 % with mean diameters around 5 µm. The interactions between the components of the formulations and crystallinity properties of the nano- and/or microparticles were assessed by differential scanning calorimetry, Fourier-transformed infrared spectroscopy, and X-ray diffraction techniques. The in vitro release studies confirmed the enteric characteristic of all microparticles since a small fraction of SIM was released in the acidic medium. However, the microparticles revealed a sustained drug release in phosphate buffer solution pH 7.2 over 8 hours, that was affected by the nanoparticles/Eudragit® S100 ratios tested. These results indicated that these innovative drug delivery systems could be promising to deliver SIM in the colon for the treatment of colorectal cancer.

Doctor en Química / En este trabajo de tesis se presenta la síntesis y caracterización de nanopartículas de níquel, cobalto y mezclas de estos metales, sintetizadas de manera aislada y en presencia de las matrices de polietileno, quitosano, grafeno y nanodiscos de carbono, para generar nanocompositos, los que fueron obtenidos bajo condiciones solvotermales. Todas las nanopartículas magnéticas sintetizadas en este trabajo presentaron estructura cristalina cúbica centrada en las caras, forma esférica, comportamiento ferromagnético débil y tamaños menores a 100 nm. Además, éstas permanecen estables a la oxidación, ya que en su superficie presentan una fina capa de material orgánico que las protege. La finalidad de este trabajo de tesis fue obtener en las nanopartículas metálicas propiedades magnéticas diferentes a las observabas en el mismo material pero en tamaño macroscópico. Se observó en ellas un aumento en el valor de coercividad en comparación con el material en tamaño “bulk”, debido a la disminución de los tamaños de las partículas. Además, se realizó un estudio catalítico preliminar con la reacción de hidrogenación de la acetofenona, utilizando nanopartículas de Ni0 y los compositos sobre polietileno y quitosano. El composito Ni0 sobre quitosano resultó ser el mejor catalizador a noventa minutos de reacción, dando un 65% de conversión / In this thesis we present the synthesis and characterization of nickel and cobalt nanoparticles and mixtures of these metals. The magnetic nanoparticles were synthesized in isolated form and in the presence of matrices of polyethylene, chitosan, graphene and carbon nanodiscs thus generating nanocomposites; all these products were obtained under solvothermal conditions. The synthesized magnetic nanoparticles have a face centred cubic structure, spherical shape, soft ferromagnetic behavior and sizes smaller than 100 nm. Also, these nanoparticles are stable to oxidation, since they present a thin layer of organic material that protects them. The purpose of this thesis was to obtain different magnetic properties for the metallic nanoparticles, as compared to the same bulk material. An increase in the value of coercivity was obtained, due to the decrease of the size. Also, a preliminary catalytic study of the hydrogenation reaction of acetophenone was done, using nickel nanoparticles and nanocomposite with the polyethylene and chitosan matrix. The Ni0 nanocomposite with the chitosan matrix was the best catalyst at ninety minutes of reaction, reaching a 65 % conversion / CEDENNA, Fondecyt, Conicyt

Orientador: Fernando Galembeck / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-24T07:13:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Monteiro_VitorAugustodeRego_M.pdf: 2050586 bytes, checksum: 357b10bdd934061ff283e759ac91db66 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Sistemas coloidais de polifosfatos metálicos (M3+) são versáteis fontes de novos materiais. Nos últimos anos, nesse laboratório, foram obtidos sóis, géis, espumas e partículas ocas. Os polifosfatos de metais são obtidos pela precipitação em meio aquoso, formando sistemas bifásicos, dos quais os diferentes materiais são obtidos de acordo com as condições experimentais usadas na sua preparação e processamento. As suspensões aquosas de partículas amorfas de polifosfato de alumínio (PfAI) foram preparadas em diferentes composições (3 ?: P/AI ?: 0.4) a partir das soluções aquosas de sulfato de alumínio, polifosfato de sódio e hidróxido de amônio em uma larga faixa de concentrações. A mistura dos três reagentes foi agitada à temperatura ambiente formando uma polidispersão estável. Cada amostra foi centrifugada e a medida de diâmetro efetivo das partículas do sobrenadante revelou valores entre 120 e 200 nm. A análise dos histogramas segundo uma distribuição multimodal ajustada à função de autocorrelação revelou a presença de partículas da ordem de 1 O nm e outras ainda menores. Em excesso de polifosfato (P/AI :? 4.5), o número de partículas obtido é menor, ao passo que em excesso de alumínio o diâmetro efetivo das partículas aumentou. As micrografias eletrônicas de transmissão (MET) mostraram partículas pequenas isoladas e agregados de nanopartículas formados durante a secagem provavelmente por agregação das nanopartículas por adesão capilar. O diâmetro das partículas secas, observadas por MET, está na faixa de 2 a 16 nm. As características dos colóides de polifosfatos permitem traçar o seguinte modelo: a associação de íons polivalente hidratados em solução aquosa forma redes poliônicas com alto grau de hidratação. Essa nova fase é formada quando um tamanho crítico das redes é atingido em função de um número crítico de associações entre os íons. A tensão interfacial desse sistema é baixa porque ela depende fortemente da composição das fases. Baixos valores de tensão interfacial permitem a formação e estabilização de nanopartículas / Abstract: M3+ polyphosphates colloidal systems are versatile sources of new materiais. ln recent years we have demonstrated the formation of sois, gels, foams and hollow particles, by using these salts. They are formed by precipitation in aqueous media; this phase separation yields different products, depending on the actual conditions used. Particles of noncrystalline aluminum polyphosphate (AI PP) of many different compositions (3 ? P/AI ; ? 0.4) are prepared from aqueous solutions of aluminum sulphate, sodium polyphosphate and ammonium hydroxide within a broad concentration range. The admixture of dilute aqueous solutions of the parent reagents, under strong stirring and at a room temperatura yields stable aqueous dispersions of AIPP nanoparticles within 3 ; ? P/AI ;? 2 molar ratios. After centrifugation, the supernatants of these dispersions have an effective particle diameter ranging from 120 to 200 nm. However, the analysis of the autocorrelation function assuming a multimodal particle size distribution reveals the presence of a population of parti eles as small as 1 O nm. ln the presence of an excess of phosphate (P/AI ;? 4.5), the number of nanoparticles obtained is reduced while in the presence of an excess of aluminum the effective particle diameter is increased. The transmission electron micrographs of the particles show large regions with isolated nanoparticles and also aggregates, formed during sample drying probably by capillary adhesion and coalescence among particles. The diameters of isolated nanoparticles are in 2 - 16 nm range. Ali the features of the metal polyphosphates colloids are understood following this model: the strongly hydrated polyvalent ions associate in solution, forming polyionic network domains, with a high degree of hydration. The network domains separate as a new phase when a criticai size is reached, but the interfacial tension with the parent liquid is strongly dependent on the chemical composition. Very low interfacial tensions allow the formation of nanoparticles, depending on the extent of the networks and thus on the ionic concentration / Mestrado

Neste trabalho, foi realizada a moagem a úmido de pó de sílica (quartzo) até o nível de nanopartículas. Foi estabelecida uma estratégia de trabalho na qual um máximo de eficiência é alcançado. A eficiência de moagem está relacionada com o menor tamanho de partícula obtido, com a menor energia consumida, em um menor tempo de moagem, com consequente menor custo. O método de trabalho adotado inicia com a escolha do equipamento mais adequado para as faixas de tamanho de partícula inicial e final. Dentre um universo de sistemas de moagem existentes, estabeleceu-se uma fronteira de moagem, onde dois tipos de moinho foram selecionados: o moinho de bolas e o moinho agitador de esferas. Foi determinada a energia específica para cada sistema de moagem utilizado, bem como o tempo de moagem. Foi demonstrado como o tamanho de partícula varia em função da energia específica consumida, bem como os principais parâmetros do processo que influenciam nessa relação. Os resultados obtidos (curvas de moagem) mostraram concordância com o modelo matemático de Kwade; Blecher; Schwedes, 1996. Fez-se então um estudo comparativo da energia específica e do tempo de moagem do moinho de bolas e do moinho agitador de esferas, sendo que o moinho agitador de esferas apresentou os melhores resultados. O tempo de moagem foi de 1 h e a energia específica consumida de 2.500 kJ/kg, contra 60 h e 200.000 kJ/kg no moinho de bolas, para um mesmo tamanho final de partícula de 600 nm. Foram identificadas as variáveis mais importantes, em moagem de alta energia, em moinhos agitadores de esferas. A fim de descrever o processo de moagem e otimizá-lo, foram utilizados os parâmetros fundamentais “energia de stress” (stress energy), e energia específica. Por meio de análise econômica, foram obtidos os custos energéticos mínimos para três diferentes velocidades de moagem (e diferentes potências): R$ 2,00/kg e R$ 6,00/kg, a 4000 rpm, para tamanho final de partícula requerido de 300 nm e 150 nm, respectivamente. Após 5,5 h de processo, foi identificado um tamanho de partícula com limite aparente de moagem de 133 nm. A busca da eficiência energética foi o principal foco desta pesquisa, diferentemente da maioria dos trabalhos anteriores, que focaram na busca da menor partícula. Com a manipulação do pH da suspensão aumentou-se a eficiência de moagem em ~18%, principalmente pelo aumento das forças repulsivas entre as partículas de quartzo e as esferas de zircônia. A dependência da área superficial específica das partículas foi investigada, em função da energia específica consumida, mostrando-se que o processo de moagem coloidal é linearmente proporcional a esta grandeza. Após 3 horas de moagem, foi atingida uma área superficial específica de 30 m2/g, o que corresponde a uma área específica até 3 vezes maior do que os valores disponíveis na literatura. O diâmetro esférico equivalente de 75 nm foi obtido para essa área superficial específica. Este diâmetro equivalente representa e caracteriza o conjunto de partículas que possuem esta área de superfície específica e serve como indicador da eficiência de moagem. / In this research, wet milling of silica powder was carried out up to nanoparticles level. A work strategy has been established in which maximum efficiency is achieved. The grinding efficiency is related to the smaller particle size obtained, with the lower energy consumed, in a less time of grinding, with consequent lower cost. The adopted work method begins with the selection of the most suitable equipment for the initial and final particle size range. Among a universe of existing grinding systems, a grinding border was established, where two types of mill were selected: the ball mill and the stirred media mill. Specific energy was determined for each milling system used, as well as milling time. It has been shown how the particle size varies according to the specific energy consumed, as well as the main parameters of the process influence in this relation. The results obtained (milling curves) showed agreement with the mathematical model of Kwade; Blecher; Schwedes, 1996. A comparative study of specific energy and grinding time, between the ball mill and the stirred media mill was performed, and the stirred media mill showed the best results. The grinding time was 1 h and the specific energy was 2.500 kJ/kg, against 60 h e 200.000 kJ/kg in ball mill, for the same final particle size of 600 nm. The most important variables, in high energy grinding, in stirred media mills, were identified. In order to describe the milling process and to optimize it, the fundamental parameters "stress energy" and specific energy were used. By means of economic analysis, the minimum energy costs for different grinding speeds (and different powers) were obtained: R$ 2,00/kg and R$ 6,00/kg, at 4000 rpm, for the final particle sizes required of 300 nm and 150 nm, respectively. After 5,5 h of process, an apparent grinding limit of 133 nm was identified. The search for energy efficiency was the main focus of this research, unlike most previous studies, which focused on the search for the smallest particle. By manipulating the suspension pH, the milling efficiency was increased by ~ 18%, primarily by increasing the repulsive forces between the quartz particles and the zirconia beads. It was investigated the dependence of the specific surface area of the particles as a function of the specific energy consumed, showing that the colloidal grinding process is linearly proportional to this magnitude. After 3 hours of milling, a specific surface area of 30 m2/g was reached, corresponding to a specific area up to 3 times higher than the values available in the literature. The equivalent spherical diameter of 75 nm was obtained for that specific surface area. This equivalent diameter represents and characterizes the set of particles that have this specific surface area and serves as an indicator of milling efficiency.