Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-02-18Bitstream added on 2014-06-13T19:51:30Z : No. of bitstreams: 1 zambon_aplb_me_arafcf.pdf: 681314 bytes, checksum: 5de628ca0606efd6f2252b3fc61e5c74 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / Os raios ultravioletas podem desencadear queimadura solar, fotoenvelhecimento e câncer de pele e, por este motivo, foram desenvolvidos os filtros solares. Atualmente considera-se que uma formulação fotoprotetora ideal e de maior fotoestabilidade deve conter em sua formulação associação de filtros solares com ampla capacidade de absorção da radiação UVB e UVA. Dentre os filtros solares utilizados neste trabalho estão o p-metoxicinamato de octila (OMC), um dos mais utilizados globalmente na proteção frente à radiação UVB, a Benzofenona-3, absorvedor de radiação UVB e UVA II, o Ácido Sulfônico Fenilbenzimidazol, um filtro solar UV-B hidrossolúvel e o Bemotrizinol, com amplo espectro. O sítio de ação desejável de um filtro solar é restrito à superfície da pele e sua função é perdida quando este permeia a pele e atinge a circulação sistêmica. Estudos in vivo e in vitro têm demonstrado a permeação e absorção sistêmica de filtros solares através da pele. Este trabalho teve como objetivo avaliar a interferência da associação dos filtros solares benzofenona 3, ácido sulfônico fenilbenzimzidazol e BEMT nos estudos de estabilidade, liberação, permeação e retenção cutânea in vitro do OMC. A metodologia de identificação e quantificação do OMC foi validada, levando-se em consideração a análise dos limites de confiança. Foram realizados estudos de estabilidade preliminar e acelerada das formulações e do OMC em virtude da fotoinstabilidade do mesmo. Os estudos de liberação, permeação e retenção cutânea foram realizados utilizando-se o equipamento de célula de difusão vertical de Franz modificada e as membranas utilizadas foram acetato de celulose para o estudo de liberação e orelha de porco para permeação e retenção cutânea. Os resultados obtidos permitiram concluir que as formulações estudadas apresentaram comportamento... / Ultraviolet rays can cause sunburn, photoaging and skin cancer and, because of this, sunscreens were developed. Currently it is considered that an ideal sunscreen formulation and greater photostability must contain in its formulation association of solar filters with high capacity to absorb UVB and UVA. Among the solar filters used in this work are p-octyl methoxycinnamate (OMC), one of the most globally used in the protection against UVB radiation, Benzophenone-3, UVB and UVA II absorber Fenilbenzimidazol Sulfonic Acid, a UV-B hidrosoluble solar filter and Bemotrizinol with broad spectrum. The desirable site of action of a solar filter is limited to the skin surface and its function is lost when it permeates the skin and reaches the systemic circulation. In vivo and in vitro studies have demonstrated the permeation and systemic absorption of solar filters across the skin. This study objective was to evaluate the interference of association of the solar filters benzophenone-3, fenilbenzimzidazol sulfonic acid and BEMT on the stability, release, in vitro skin permeation and retention of the OMC. The methodology for OMC’s identification and quantification was validated, taking into account the confidence limits analysis. Preliminary and accelerated stability studies of the formulations and the OMC, because of it’s photoinstability. The release studies, skin permeation and retention were performed using the equipment Franz’s vertical diffusion cell modified, and the membranes used were cellulose acetate for the release study and pig ear skin for permeation and retention. The results showed that the formulations studied showed similar behavior stability and OMC’s release, regardless of the association of the solar filters... (Complete abstract click electronic access below)

Esta tese de doutorado fundamentou-se na preparação e caracterização de suspensões de nanocápsulas contendo quercetina (QUE) e metoxicinamato de octila (MCO), como componente do núcleo central destes sistemas. As suspensões foram preparadas pelo método de deposição interfacial do polímero pré-formado e foram posteriormente caracterizadas através da determinação dos teores totais de QUE e MCO, das taxas de associação da QUE e do MCO às nanocápsulas, dos diâmetros médios de partículas e polidispersões, dos potenciais zeta e análises morfológicas. Avaliou-se neste estudo, a influência do tipo de tesioativo utilizado (Span 60® ou Epikuron 170®) sobre as características físico-químicas das suspensões de nanocápsulas. As formulações foram estudadas quanto a sua estabilidade frente à radiação UVA, durante um período de exposição de 15 dias. As suspensões apresentaram tamanhos de partícula inferiores a 500 nm e taxas de encapsulação próximas a 90 % para a QUE e MCO. Este teste permitiu verificar que as nanocápsulas são sistemas capazes de proteger parcialmente as substâncias nela associadas contra a fotodegradação. As formulações preparadas com Span 60® foram mais efetivas na proteção contra a fotodegradação tanto da QUE, quanto do MCO, no entanto, evidenciou-se que a presença destas duas substâncias contribuiu para a proteção de ambas. Os testes para avaliação do potencial antioxidante das nanocápsulas contendo QUE e MCO foram conduzidos em células de levedura de Saccharomyces cerevisiae durante um período de 35 h, com coletas em tempos específicos. Os resultados demonstraram que a presença das suspensões de nanocápsulas, contendo ambas as substâncias associadas, foi capaz de minimizar a mortalidade das células de levedura em presença do agente estressor. Além disso, foi possível perceber que este efeito de proteção se manteve ao final das 35 h comprovando a eficiência destes sistemas na liberação lenta de substâncias. As suspensões de nanocápsulas foram associadas a um gel hidrofílico e, após, foram aplicadas sobre a superfície cutânea para avaliação dos perfis de liberação do MCO após 3 e 6 h de incubação. Testes in vitro utilizando células de Franz, foram realizados para avaliar a liberação do MCO a partir das nanocápsulas. Para este experimento utilizou-se acetonitrila como solvente, devido sua capacidade de solubilizar o polímero permitindo estimar a quantidade total de MCO em cada camada da pele. Com a finalidade de avaliar a quantidade de MCO liberado por difusão das nanocápsulas nas diferentes camadas da pele com o passar do tempo (MCO livre) utilizou-se o miristato de isopropila como solvente, pois o mesmo não é capaz de solubilizar o polímero, mas solubiliza o MCO. Os resultados obtidos neste estudo demonstraram que o MCO permanece acumulado nas camadas mais superficiais da pele, sendo a epiderme a principal barreira para a passagem deste filtro pela pele. Após aplicação e transcorrido os tempos de estudo não foi possível recuperar MCO na derme e também no líquido receptor. A utilização do miristato de isopropila permitiu demonstrar que a liberação do MCO foi diferente dependendo das camadas da pele. Setenta e oito por cento de MCO foi liberado após 6 h na superfície cutânea e cerca de 40 % no estrato córneo, sendo que este percentual diminuiu em torno de 20 % nas camadas mais profundas da pele. Os resultados permitiram inferir que a liberação do MCO difere entre a superfície da pele e as demais camadas. / This work has been based on the development and characterization of nanocapsules containing quercetin (QUE) and octyl metoxycinnamate (OMC), used as oil core of these systems. The nanocapsule suspensions were prepared by interfacial deposition of preformed polymer. The suspensions were characterized in terms of QUE and OMC contents and associated drug (QUE) within the nanoparticles, morphology, pH, mean size and polydispersity, as well as the zeta potentials. The influence of the type of surfactant (Span 60® e Epikuron 170®) on the physicochemical characteristics of suspensions was evaluated. The stability of the different formulations was evaluated under UVA radiation for 15 days. The aim of this test was to evaluate the nanocapsules ability in protecting the loaded substances against the photodegradation. The nanocapsules presented particle sizes lower than 500 nm, negative zeta potential values and QUE and OMC total contents about 90 %. The encapsulation efficiencies for QUE were 100 %. After 15 days, the formulations prepared with Span 60® and QUE/OMC showed more than 80 % of QUE content. The formulation prepared exclusively with QUE showed a content of QUE around 50 %. The totality of OMC degraded in solution, while OMC remained around 15 % stable in the nanocapsules prepared with Span 60® and QUE. After UVA exposure, QUE and OMC concentrations remained higher for the nanocapsules than for the solutions. Furthermore, the nanoencapsulation of QUE and OMC, using Span 60® improved their photostability. The antioxidant properties of the QUE-loaded nanocapsule suspensions were also evaluated and for this test Saccharomyces cerevisiae cells were used during 35 h of incubation. QUE and OMC nanocapsule suspensions showed an important in vivo antioxidant activity against the damages caused by a stressor agent that lasted for 35 h. The longer bioactivity of those nanocapsules was probably related to the slowly release of the QUE. The nanocapsule suspensions were incorporated in gel or emulsion (O/W) formulations. OMC release profiles from nanocapsules were evaluated for 3 and 6 h. In vitro measurements using static Franz diffusion cells were performed to examine the release behavior of OMC from the nanocapsules. It was used acetonitrile as solvent because it is capable to dissolve the polymer shell of nanocapsules and the sunscreen. This method gave an estimation of the total amount of OMC (encapsulated and released) in each skin layer. A new skin treatment was used, which preserved the polymer shell of the particles. Isopropyl myristate was chosen as solvent because it is not able to solubilize the polymer but it is capable to solubilize OMC released from nanocapsules. These results demonstrated that the OMC accumulated in the upper skin layers. The viable epidermis seemed to be the limiting barrier for the progression of nanocapsules penetration in the skin. Independently of the skin treatment, the same amount of OMC was recovered in the dermis and no OMC was detected in the receptor compartment indicating the absence of nanocapsules in both compartments. Moreover, the use of isopropyl miristate showed that the OMC release was different depending on the skin level. Whereas 78 % of OMC was released after 6 h at the surface of the skin and around 40 % in the stratum corneum, this percentage decreased to 20 % in the deeper skin layers. It can be thus concluded that the OMC release profile is different between the surface and the viable skin.

Com o intuito de promover proteção de amplo espectro, na maioria dos protetores solares estão associados pelo menos dois filtros orgânicos (UVA e UVB). A combinação da avobenzona (BMBM), filtro UVA, e do p--metoxicinamato de octila (EHMC), filtro UVB, é conhecida e muito utilizada em formulações manipulas e industrializadas, porém apresenta alteração na absorção espectral após exposição à radiação UV. A estratégia empregada com maior frequência para reduzir a instabilidade da combinação é baseada na adição de agentes fotoestabilizadores. A adição de substâncias naturais em formulações fotoprotetoras vem sendo explorada, especialmente o grupo dos flavonoides, como a rutina, que apresenta resultados positivos em relação à eficácia fotoprotetora. O objetivo principal desta pesquisa foi avaliar o potencial da rutina como substância fotoestabilizadora dos filtros EHMC e BMBM. Foram desenvolvidas formulações contendo os dois filtros associados ou não com rutina de acordo planejamento fatorial em três níveis. As formulações foram avaliadas quanto a eficácia fotoprotetora in vitro aplicadas em placas de PMMA e analisadas por espectrofotometria de refletância com esfera de integração antes e após a exposição à radiação UV. As interações moleculares dos filtros com a rutina foram avaliadas por 1H RMN, DSC, TG e análise qualitativa da supressão do estado energético singleto. A adição de rutina nas formulações contendo 5,0% (p/p) de BMBM e 10,0% (p/p) de EHMC promoveu elevação na conservação do FPS in vitro de 53,9% para 65,8 (0,1% de rutina) e 70,8% (1,0% de rutina). As curvas DSC e TG da rutina apresentaram alterações promovidas pela presença dos filtros BMBM e EHMC, indicando interação entre o flavonoide e os filtros. Após dose de 5760 J cm-2 de radiação UV o valor da razão trans/cis para o filtro EHMC em solução adicionado do filtro BMBM foi elevado de 5,5±0,1, sem adição de rutina, para 12,6±0,4, com adição da rutina. A análise qualitativa da supressão do estado singleto indicou que um dos mecanismos envolvidos na fotoestabilização dos filtros BMBM e EHMC é a supressão do estado energético singleto. Os resultados reportados neste estudo indicaram que a adição da rutina em formulações fotoprotetoras representa um caminho simples e efetivo para elevar a fotoestabilidade da combinação dos filtros BMBM e EHMC. A adição da rutina em formulações fotoprotetoras representa uma estratégia promissora, pois aliada a ação fotoestabilizadora, verificada nesse estudo, esse flavonoide possui propriedades antioxidante e quelante de metais que podem colaborar para o desenvolvimento de formulações fotoprotetoras de amplo espectro com aumento da segurança e eficácia. / In order to promote broad-spectrum protection, most sunscreens are associated with at least two organic filters (UVA and UVB). The combination of avobenzone (BMBM), UVA filter, and octyl methoxycinnamate (EHMC), UVB filter, is well known and widely used in industrial formulations and pharmaceutical compounding, but shows alteration in spectral absorption after UV radiation exposure. The most commonly used strategy to reduce the instability of the combination is based on the addition of photostabilizer agents. The addition of natural substances in sunscreen formulations has been explored, especially the group of flavonoids such as rutin, which shows positive results regarding photoprotective efficacy. The main objective of this research was to evaluate the potential of rutin as a photostabilizer substance of EHMC and BMBM. Formulations were developed containing the two filters associated or not with rutin, according to factorial design at three levels. The formulations were evaluated for in vitro photoprotective efficacy applied on PMMA plates and analyzed by spectrophotometer with integrating sphere reflectance before and after exposure to UV radiation. Molecular interactions of filters with rutin were evaluated by 1H NMR, DSC, TG and qualitative analysis of the suppression of singlet energy state. The addition of rutin in the formulations containing 5.0 % (w/w) BMBM and 10.0 % (w/w) EHMC promoted an increase in the preservation of in vitro SPF of 53.9% to 65.8 (0.1 % rutin) and 70.8 % (1.0% rutin). The DSC and TG curves of rutin showed changes promoted by the presence of BMBM and EHMC filters, indicating interaction between the flavonoid and filters. After 5760 J cm-2 of UV radiation the value of the trans/cis ratio for the EHMC filter added from the BMBM filter was increased from 5.5 ± 0.1 without addition of rutin, to 12.6 ± 0 4,with the addition of rutin. Qualitative analysis of the suppression of the singlet state indicated that one of the mechanisms involved in the photostabilization BMBM and EHMC filters is suppression of singlet excited state.The results reported in this study indicate that the addition of rutin in sunscreen formulations is a simple and effective way to increase the photostability of the combination of BMBM and EHMC. The addition of rutin in sunscreen formulations represents a promising strategy, for allied with the photostabilization action, observed in this study, this flavonoid has antioxidant and chelating properties of metals that can contribute to the development of broad-spectrum sunscreens formulations with increased safety and efficacy.

A nanotecnologia se aplica a diversos setores da ciência, sendo que na área cosmética os investimentos tem reforçado a ideia de que produtos nanotecnológicos proporcionam vantagens reais aos consumidores. A exposição excessiva a luz solar pode causar efeitos indesejáveis como eritemas e câncer de pele, logo, os filtros solares são usados como auxilio na prevenção de tais efeitos. O p-metoxicinamato de octila e a benzofenona-3 são filtros UV químicos que absorvem radiação UVB e UVA respectivamente, ambos são amplamente empregados em produtos fotoprotetores. A crescente exigência do consumidor e os avanços no conhecimento sobre a obtenção e estabilidade dos sistemas dispersos viabilizam o desenvolvimento de veículos diferenciados, como as nanoemulsões, que alem da inerente estabilidade apresentam aspecto sensorial agradável e alta capacidade de espalhabilidade. Um método eficiente para se obter nanoemulsão, empregando baixa energia de emulsificação e da temperatura de inversão de fases (Phase Inversion Temperature, PIT), baseado na mudança de solubilidade dos tensoativos não iônicos etoxilados com a variaço da temperatura. Foram objetivos do presente estudo: desenvolvimento de nanoemulsão contendo p-metoxicinamato de octila e benzofenona-3, empregando o método da PIT; determinação do tamanho de partícula e a distribuição de tamanhos por meio de espectrometria acústica; determinação da eficácia fotoprotetora in vitro por espectrofotometria de refletância difusa com esfera de integração; e a avaliação da influencia das variáveis, velocidade de agitação, concentração de glicerina e de cloreto de sódio no processo de desenvolvimento da nanoemulsão. A nanoemulsão apresentou valor da PIT de 72,0 °C, brilho azulado, fluidez e estabilidade por, pelo menos, 90 dias quando armazenada em temperatura ambiente (22,0 ± 2,0 °C). A distribuição de tamanhos de partícula apresentou perfil bimodal com medias de tamanhos de 10 nm (61%) e 4,5 µm (39%). A avaliação da eficácia fotoprotetora in vitro apresentou FPS igual a 8,0 ± 0,9, não alcançando o potencial de \"amplo espectro\". A velocidade de agitação, a concentração de glicerina e de cloreto de sódio influenciaram na PIT, mas não no tamanho de partícula ou eficácia fotoprotetora in vitro. Sendo que, a concentração de NaCl teve maior influencia na PIT, seguida pela concentração de glicerina e velocidade de agitação. / Nanotechnology applies to various sectors of science, and in the cosmetics area, investments have enhanced the idea that nanotechnology products provide real benefits to consumers. Excessive exposure to sunlight can cause side effects such as erythema and skin cancer, thus sunscreens are used in preventing such effects. The octyl methoxycinnamate and benzophenone-3 are chemical UV filters which absorbs UVB and UVA radiation respectively, both are widely used in sunscreens products. The increasing consumer demand and advances in knowledge about the production and stability of dispersed systems enable the development of differentiated vehicles, such as nanoemulsions, which besides the inherent stability, show pleasant sensorial aspect, and high spread ability. An efficient method for obtaining nanoemulsion, employing low energy of emulsification is the phase inversion temperature (Phase Inversion Temperature, PIT) based on the change in solubility of ethoxylated nonionic surfactants with temperature variation. The objectives of this study: development of nanoemulsion containing p-octyl methoxycinnamate and benzophenone-3, using the method of PIT; determination of particle size and size distribution by means of acoustic spectrometer; determination of in vitro photoprotective efficacy by diffuse reflectance spectrophotometer with integrating sphere; and evaluation of the influence of variables, speed of agitation, concentration of glycerin and sodium chloride in the development process of the nanoemulsion. The nanoemulsion showed the PIT value of 72.0 °C, bluish brightness, fluidity and stability for at least 90 days if stored at room temperature (22.0 ± 2.0 °C). The particle size distribution showed bimodal profile with average sizes of 10 nm (61%) and 4.5 m (39%). The evaluation of the in vitro photoprotective efficacy showed FPS equal to 8.0 ± 0.9, not reaching the potential of \"broad spectrum\". The speed of agitation, concentration of glycerin and sodium chloride affected the PITbut not in the particle size or in vitro photoprotective efficacy. Given that the NaCl concentration had greater influence on the ITP, then the glycerin concentration and agitation speed.

A nanotecnologia se aplica a diversos setores da ciência, sendo que na área cosmética os investimentos tem reforçado a ideia de que produtos nanotecnológicos proporcionam vantagens reais aos consumidores. A exposição excessiva a luz solar pode causar efeitos indesejáveis como eritemas e câncer de pele, logo, os filtros solares são usados como auxilio na prevenção de tais efeitos. O p-metoxicinamato de octila e a benzofenona-3 são filtros UV químicos que absorvem radiação UVB e UVA respectivamente, ambos são amplamente empregados em produtos fotoprotetores. A crescente exigência do consumidor e os avanços no conhecimento sobre a obtenção e estabilidade dos sistemas dispersos viabilizam o desenvolvimento de veículos diferenciados, como as nanoemulsões, que alem da inerente estabilidade apresentam aspecto sensorial agradável e alta capacidade de espalhabilidade. Um método eficiente para se obter nanoemulsão, empregando baixa energia de emulsificação e da temperatura de inversão de fases (Phase Inversion Temperature, PIT), baseado na mudança de solubilidade dos tensoativos não iônicos etoxilados com a variaço da temperatura. Foram objetivos do presente estudo: desenvolvimento de nanoemulsão contendo p-metoxicinamato de octila e benzofenona-3, empregando o método da PIT; determinação do tamanho de partícula e a distribuição de tamanhos por meio de espectrometria acústica; determinação da eficácia fotoprotetora in vitro por espectrofotometria de refletância difusa com esfera de integração; e a avaliação da influencia das variáveis, velocidade de agitação, concentração de glicerina e de cloreto de sódio no processo de desenvolvimento da nanoemulsão. A nanoemulsão apresentou valor da PIT de 72,0 °C, brilho azulado, fluidez e estabilidade por, pelo menos, 90 dias quando armazenada em temperatura ambiente (22,0 ± 2,0 °C). A distribuição de tamanhos de partícula apresentou perfil bimodal com medias de tamanhos de 10 nm (61%) e 4,5 µm (39%). A avaliação da eficácia fotoprotetora in vitro apresentou FPS igual a 8,0 ± 0,9, não alcançando o potencial de \"amplo espectro\". A velocidade de agitação, a concentração de glicerina e de cloreto de sódio influenciaram na PIT, mas não no tamanho de partícula ou eficácia fotoprotetora in vitro. Sendo que, a concentração de NaCl teve maior influencia na PIT, seguida pela concentração de glicerina e velocidade de agitação. / Nanotechnology applies to various sectors of science, and in the cosmetics area, investments have enhanced the idea that nanotechnology products provide real benefits to consumers. Excessive exposure to sunlight can cause side effects such as erythema and skin cancer, thus sunscreens are used in preventing such effects. The octyl methoxycinnamate and benzophenone-3 are chemical UV filters which absorbs UVB and UVA radiation respectively, both are widely used in sunscreens products. The increasing consumer demand and advances in knowledge about the production and stability of dispersed systems enable the development of differentiated vehicles, such as nanoemulsions, which besides the inherent stability, show pleasant sensorial aspect, and high spread ability. An efficient method for obtaining nanoemulsion, employing low energy of emulsification is the phase inversion temperature (Phase Inversion Temperature, PIT) based on the change in solubility of ethoxylated nonionic surfactants with temperature variation. The objectives of this study: development of nanoemulsion containing p-octyl methoxycinnamate and benzophenone-3, using the method of PIT; determination of particle size and size distribution by means of acoustic spectrometer; determination of in vitro photoprotective efficacy by diffuse reflectance spectrophotometer with integrating sphere; and evaluation of the influence of variables, speed of agitation, concentration of glycerin and sodium chloride in the development process of the nanoemulsion. The nanoemulsion showed the PIT value of 72.0 °C, bluish brightness, fluidity and stability for at least 90 days if stored at room temperature (22.0 ± 2.0 °C). The particle size distribution showed bimodal profile with average sizes of 10 nm (61%) and 4.5 m (39%). The evaluation of the in vitro photoprotective efficacy showed FPS equal to 8.0 ± 0.9, not reaching the potential of \"broad spectrum\". The speed of agitation, concentration of glycerin and sodium chloride affected the PITbut not in the particle size or in vitro photoprotective efficacy. Given that the NaCl concentration had greater influence on the ITP, then the glycerin concentration and agitation speed.

<p>The aim of this thesis was to investigate amphiphilic molecules in aqueous solution. The work was divided into two parts. In the first part the effects of different counterions on phase behavior was investigated, while the second part concerns the 1-monooleoyl-rac-glycerol (MO)/n-octyl-β-D-glucoside (OG)/2H2O-system. </p><p>The effects of mixing monovalent and divalent counterions were studied for two surfactant systems, sodium/calcium octyl sulfate, and piperidine/piperazine octanesulfonate. It was found that mixing monovalent and divalent counterions resulted in a large decrease in cmc already at very low fractions of the divalent counterion. Moreover, the degree of counterion binding for piperidine in the piperidine/piperazine octanesulfonate system was much higher than predicted, probably due to the larger hydrophobic moiety of piperidine.</p><p>The effects of hydrophobic counterions were studied for eight alkylpyridinium octanesulfonates (APOS). The results were discussed in terms of packing constraints. The anomalous behavior of the 2H2O quadrupolar splittings in the lamellar phases was explained by the presence of two or more binding sites at the lamellae surface. </p><p>The MO/OG/water system was studied in general and the MO-rich cubic phases in particular. When mixing MO and OG it was found that OG-rich structures (micelles, hexagonal and cubic phase of space group Ia3d) could solubilize quite large amounts of MO, while the MO-rich cubic structures where considerable less tolerant towards the addition of OG. The micelles in the OG-rich L1 phase were found to remain rather small and discrete in the larger part of the L1 phase area, but at low water concentration and high MO content a bicontinuous structure was indicated. Only small fractions of OG was necessary to convert the MO-rich cubic Pn3m structure to an Ia3d structure, and upon further addition of OG a lamellar (La) phase formed. Since the larger part of the phase diagram contains a lamellar structure (present either as a single La phase or as a dispersion of lamellar particles together with other phases), the conclusion was that introducing OG in the MO structures, forces the MO bilayer to become more flat. Upon heating the cubic phases, structures with more negative curvature were formed. The transformation between the cubic structures required very little energy, and this resulted in the appearance of additional peaks in the diffractograms.</p>

The aim of this thesis was to investigate amphiphilic molecules in aqueous solution. The work was divided into two parts. In the first part the effects of different counterions on phase behavior was investigated, while the second part concerns the 1-monooleoyl-rac-glycerol (MO)/n-octyl-β-D-glucoside (OG)/2H2O-system. The effects of mixing monovalent and divalent counterions were studied for two surfactant systems, sodium/calcium octyl sulfate, and piperidine/piperazine octanesulfonate. It was found that mixing monovalent and divalent counterions resulted in a large decrease in cmc already at very low fractions of the divalent counterion. Moreover, the degree of counterion binding for piperidine in the piperidine/piperazine octanesulfonate system was much higher than predicted, probably due to the larger hydrophobic moiety of piperidine. The effects of hydrophobic counterions were studied for eight alkylpyridinium octanesulfonates (APOS). The results were discussed in terms of packing constraints. The anomalous behavior of the 2H2O quadrupolar splittings in the lamellar phases was explained by the presence of two or more binding sites at the lamellae surface. The MO/OG/water system was studied in general and the MO-rich cubic phases in particular. When mixing MO and OG it was found that OG-rich structures (micelles, hexagonal and cubic phase of space group Ia3d) could solubilize quite large amounts of MO, while the MO-rich cubic structures where considerable less tolerant towards the addition of OG. The micelles in the OG-rich L1 phase were found to remain rather small and discrete in the larger part of the L1 phase area, but at low water concentration and high MO content a bicontinuous structure was indicated. Only small fractions of OG was necessary to convert the MO-rich cubic Pn3m structure to an Ia3d structure, and upon further addition of OG a lamellar (La) phase formed. Since the larger part of the phase diagram contains a lamellar structure (present either as a single La phase or as a dispersion of lamellar particles together with other phases), the conclusion was that introducing OG in the MO structures, forces the MO bilayer to become more flat. Upon heating the cubic phases, structures with more negative curvature were formed. The transformation between the cubic structures required very little energy, and this resulted in the appearance of additional peaks in the diffractograms.

There has been growing interest in developing colloidal metal and semiconductor nanocrystals as biomedical imaging contrast agents and therapeutics, since light excitation can cause the nanocrystals to fluoresce or heat up. Recent advances in synthetic chemistry produced fluorescent 2-4 nm diameter silicon and 1-2 nm diaemeter CuInSSe nanocrystals, as well as 16 nm diameter copper selenide (Cu₂₋[subscript x]Se) nanocrystals exhibiting strong absorbance of near infrared light suitable for biomedical applications. However, the syntheses yield nanocrystals that are stabilized by an adsorbed layer of hydrocarbons, making the nanocrystals hydrophobic and non-dispersible in aqueous solution. Encapsulating these nanocrystals in amphiphilic polymer micelles enables the nanocrystals to disperse in water. Subsequently, the Si nanocrystals were injected into tissue to demonstrate fluorescence imaging, the photothermal transduction efficiency of copper selenide nanocrystals was characterized in water, and the copper selenide nanocrystals were used enhance the photothermal destruction of cancer cells in vitro. The polymer-encapsulated copper selenide nanocrystals were found to have higher photothermal transduction efficiency than 140 nm diameter Au nanoshells, which have been widely investigated for photothermal therapy. Combining the optical properties of metal and semiconductor nanocrystals with the drug-carrying capability of lipid vesicles has received attention lately since it may create a nanomaterial capable of performing simultaneous drug delivery, optical contrast enhancement, and photo-induced therapy. Hydrophobic, dodecanethiol-coated Au nanocrystals were dispersed in water with phosphatidylcholine lipids and characterized using cryo transmission electron microscopy. 1.8 nm diameter Au nanocrystals completely load the bilayer of unsaturated lipid vesicles when the vesicles contain residual chloroform, and without chloroform the nanocrystals do not incorporate into the vesicle bilayer. 1.8 nm Au nanocrystals dispersed in water with saturated lipids to form lipid-coated nanocrystal agglomerates, which sometimes adhered to vesicles, and the shape of the agglomerates varied from linear nanocrystal chains, to flat sheets, to spherical clusters as the lipid fatty acid length was increased from 12 to 18 carbons. Including squalene formed lipid-stabilized emulsion droplets which were fully loaded with the Au nanocrystals. Results with 4.1 nm Au and 2-3 nm diameter Si nanocrystals were similar, but these nanocrystals could not completely load the bilayers of unsaturated lipids. / text

Resumo: Os raios ultravioletas podem desencadear queimadura solar, fotoenvelhecimento e câncer de pele e, por este motivo, foram desenvolvidos os filtros solares. Atualmente considera-se que uma formulação fotoprotetora ideal e de maior fotoestabilidade deve conter em sua formulação associação de filtros solares com ampla capacidade de absorção da radiação UVB e UVA. Dentre os filtros solares utilizados neste trabalho estão o p-metoxicinamato de octila (OMC), um dos mais utilizados globalmente na proteção frente à radiação UVB, a Benzofenona-3, absorvedor de radiação UVB e UVA II, o Ácido Sulfônico Fenilbenzimidazol, um filtro solar UV-B hidrossolúvel e o Bemotrizinol, com amplo espectro. O sítio de ação desejável de um filtro solar é restrito à superfície da pele e sua função é perdida quando este permeia a pele e atinge a circulação sistêmica. Estudos in vivo e in vitro têm demonstrado a permeação e absorção sistêmica de filtros solares através da pele. Este trabalho teve como objetivo avaliar a interferência da associação dos filtros solares benzofenona 3, ácido sulfônico fenilbenzimzidazol e BEMT nos estudos de estabilidade, liberação, permeação e retenção cutânea in vitro do OMC. A metodologia de identificação e quantificação do OMC foi validada, levando-se em consideração a análise dos limites de confiança. Foram realizados estudos de estabilidade preliminar e acelerada das formulações e do OMC em virtude da fotoinstabilidade do mesmo. Os estudos de liberação, permeação e retenção cutânea foram realizados utilizando-se o equipamento de célula de difusão vertical de Franz modificada e as membranas utilizadas foram acetato de celulose para o estudo de liberação e orelha de porco para permeação e retenção cutânea. Os resultados obtidos permitiram concluir que as formulações estudadas apresentaram comportamento... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Ultraviolet rays can cause sunburn, photoaging and skin cancer and, because of this, sunscreens were developed. Currently it is considered that an ideal sunscreen formulation and greater photostability must contain in its formulation association of solar filters with high capacity to absorb UVB and UVA. Among the solar filters used in this work are p-octyl methoxycinnamate (OMC), one of the most globally used in the protection against UVB radiation, Benzophenone-3, UVB and UVA II absorber Fenilbenzimidazol Sulfonic Acid, a UV-B hidrosoluble solar filter and Bemotrizinol with broad spectrum. The desirable site of action of a solar filter is limited to the skin surface and its function is lost when it permeates the skin and reaches the systemic circulation. In vivo and in vitro studies have demonstrated the permeation and systemic absorption of solar filters across the skin. This study objective was to evaluate the interference of association of the solar filters benzophenone-3, fenilbenzimzidazol sulfonic acid and BEMT on the stability, release, in vitro skin permeation and retention of the OMC. The methodology for OMC's identification and quantification was validated, taking into account the confidence limits analysis. Preliminary and accelerated stability studies of the formulations and the OMC, because of it's photoinstability. The release studies, skin permeation and retention were performed using the equipment Franz's vertical diffusion cell modified, and the membranes used were cellulose acetate for the release study and pig ear skin for permeation and retention. The results showed that the formulations studied showed similar behavior stability and OMC's release, regardless of the association of the solar filters... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Rosângela Gonçalves Peccinini / Coorientador: Marcos Antonio Corrêa / Banca: Marlus Chorilli / Banca: Patrícia Maria Berardo Gonçalves Maia Campos / Mestre

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4556.pdf: 4130912 bytes, checksum: ce52d6d080c273997017ee16e040fc29 (MD5) Previous issue date: 2012-03-30 / Agência Nacional de Petróleo / Lipases (triacyl-glycerol-hydrolases) are enzymes that catalyze hydrolysis, esterification and transesterification reactions. Lipase can be obtained from animals, microbial and vegetable sources. Nowadays, commercial lipases are majority produced from microbial sources. The use of these enzymes in industrial scale is still limited because of its high cost of production, favoring then, the search for new sources of lipases. This work aimed the utilization of oilseeds as lipase sources, aiming its use in the synthesis of fatty esters and in the hydrolysis of vegetable oils. To achieve this goal, the protein content of seeds of sunflower, castor bean and soybean was solubilized in buffered medium. The oilseeds were crushed in the presence of sodium phosphate buffer pH 7.0 (50 mM), followed by 11 hconstant stirring at room temperature. Under these conditions, the average productivities were ca. 237, 100 and 81 U/g of dried seeds. The solids were withdrawal from the crude extract by filtration, followed by centrifugation. The clarified crude extract was purified by ultrafiltration in 100 kDa cut-off polypropylene membrane. This procedure allows an activity recovery of 40, 35 and 11% for soybean, sunflower and castor bean, respectively. The purified lipases from soybean, sunflower and castor bean seeds were immobilized on hydrophobic support (silica-octyl) by interfacial adsorption, yielding biocatalysts with recovered activities of 683%, 413% and 1494%, respectively. SDS-PAGE electrophoresis and activity assays during the immobilization of the purified lipases on silica-octil suggested the presence of two lipase isoforms with molecular weights around of 20 and 30 kDa. Soluble soybean lipase exhibited optimum pH and temperature for hydrolysis of olive oil around 8.0 and 47 °C, respectively, while for immobilized soybean lipase (derivative) were 6.0 and 57°C, respectively. The halflife of the immobilized lipase at 50oC and pH 7 was around 8 h. The synthesis of butyl butyrate at 40oC catalyzed by immobilized lipase yield a conversion of approximately 15% after 9 h of reaction. The productivity of lipases from soybean seeds can be increased by germination of the seeds for 12 h, followed by extraction at 25oC for 12 h with salt solution (sodium phosphate buffer pH 7.0) at 100 mM concentration, supplemented with 1% (m/v) Tris-HCl. / Lipases (glicerol éster hidrolases, EC 3.1.1.3) catalisam reações de hidrólise, esterificação e transesterificação. As lipases podem ser obtidas de fontes animais, microbianas e vegetais, sendo que as de origem microbiana representam a grande maioria das lipases produzidas atualmente. No entanto, o uso dessas enzimas em escala industrial ainda é restrito devido ao alto custo de produção, favorecendo, assim, a busca por novas fontes de lipase. Este trabalho teve por objetivo a utilização de sementes de oleaginosas como fontes de lipases, visando sua aplicação na síntese de ésteres de ácidos graxos e hidrólise de óleos vegetais. Inicialmente sementes de soja, girassol e mamona foram trituradas em tampão fosfato de sódio 50 mM, pH 7, seguida por agitação de 11 horas em temperatura ambiente. Sob essas condições, as produtividades médias foram de aproximadamente 237, 100 e 81 U/g de sementes secas. Os sólidos foram removidos do extrato enzimático bruto por filtração e o extrato enzimático foi clarificado por centrifugação. O extrato clarificado foi purificado por ultrafiltração em membrana de polipropileno com diâmetro de corte de 100 kDa. Esse procedimento permitiu a recuperação de 40, 35 e 11% da atividade inicialmente presente nos extratos enzimáticos brutos obtidos a partir de sementes de soja, girassol e mamona, respectivamente. Lipases de sementes de soja, girassol e mamona foram imobilizadas por adsorção hidrofóbica em sílica ativada com grupos octil (sílica-octil), obtendo-se biocatalisadores com atividades recuperadas de 683%, 413% e 1494%, respectivamente. Eletroforese SDS-PAGE do extrato enzimático da soja e ensaios de atividade durante a imobilização em sílica-octil sugeriram a presença de duas isoformas de lipases, com massas moleculares de aproximadamente 20 e 30 kDa. O pH e a temperatura de máximas atividades hidrolíticas do extrato enzimático da soja foram de 8,0 e 47ºC, respectivamente, enquanto para a enzima imobilizada foram de 6,0 e 57ºC, respectivamente. O tempo de meia-vida da enzima imobilizada a 50ºC e pH 7 foi de 8 h. Na síntese de butirato de butila, realizada a 40ºC, obteve-se uma conversão de aproximadamente 15% em 9 h de reação. A produtividade de lipases de sementes de soja pode ser aumentada por germinação das sementes por 12 h, seguida da extração a 25ºC por 12 h com solução salina (tampão fosfato de sódio, pH 7,0) com uma concentração de 100 mM e adição de Tris-HCl 1% (m/v).