Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / A incorporaÃÃo de compostos nutracÃuticos como vitaminas, probiÃticos, peptÃdeos bioativos e antioxidantes em sistemas alimentÃcios proporciona uma maneira simples de desenvolver novos alimentos funcionais que podem ter benefÃcios fisiolÃgicos ou reduzir os riscos de doenÃas. Pectinas tÃm sido investigadas por sua capacidade de produzir esferas de gÃis de pectinato de cÃlcio contendo bioativos. Quitosana tambÃm tem sido muito utilizada na preparaÃÃo de esferas por suas propriedades mucoadesivas. Neste estudo, trÃs tipos de esferas de pectina/cÃlcio/quitosana com diferentes graus de reacetilaÃÃo foram produzidas no intuito de encapsular um potente antioxidante natural extraÃdo da manga, a mangiferina. Inicialmente, duas amostras de pectina cÃtrica foram caracterizadas por FTIR, 1H RMN, Reologia e GPC. A pectina cÃtrica com menor grau de metoxilaÃÃo foi escolhida para a preparaÃÃo das esferas por apresentar melhores propriedades geleificantes. As esferas produzidas foram caracterizadas por FTIR, MEV e intumescimento. A formaÃÃo do complexo pectina/cÃlcio/quitosana reacetilada foi observada por FTIR e MEV. Foi realizado um estudo de liberaÃÃo controlada de mangiferina a partir de trÃs tipos de esferas obtidas por duas metodologias diferentes. Os valores de percentual de liberaÃÃo foram bastante significativos, chegando atà 75%. O comportamento dos mecanismos de liberaÃÃo de mangiferina das esferas de pectina/cÃlcio/quitosana mostrou que o bioativo foi liberado a partir da matriz principalmente por meio de relaxaÃÃo das cadeias polimÃricas. / Incorporation of nutraceuticals compounds such as vitamins, probiotics, bioactive peptides and antioxidants in food systems provides a simple way to develop new functional foods that can have physiological benefits or reduce risks of disease. Pectins have been investigated for their ability to produce spheres of calcium pectinate gels containing bioactive. Chitosan has also been widely used in the preparation of beads due to its mucoadhesive properties. In this study, three types of spheres of pectin/calcium/chitosan with different degrees of reacetylation were produced in order to encapsulate a powerful natural antioxidant extracted from mango, mangiferin. Initially, two samples of citrus pectin were characterized by FTIR, 1H NMR, Rheology and GPC. The citrus pectin with the lowest degree of methoxylation was chosen for the preparation of beads due to its better gelling properties. The beads produced were characterized by FTIR, SEM and swelling. The formation of the reacetylated complex pectin/calcium/chitosan was observed by FTIR and SEM. A study of controlled release of mangiferin was conducted from three types of beads obtained by two different methodologies. The values of percentage of release were quite significant, reaching up to 75%. The mechanisms behaviour for the release of mangiferin from spheres of pectin/calcium/chitosan showed that the bioactive was released from the matrix mainly through relaxation of the polymer chains.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / A viscossuplementaÃÃo à uma tÃcnica terapÃutica utilizada no tratamento de osteoartrite, a qual busca substituir o lÃquido sinovial (lubrificante das articulaÃÃes) por soluÃÃes viscoelÃsticas de derivados do Ãcido hialurÃnico com propriedades reolÃgicas melhores que a deste lÃquido. Este tratamento à caro e comercialmente sà se utilizada o Ãcido hialurÃnico. O estudo de outros polissacarÃdeos, tais como a goma guar e a quitina, para aplicaÃÃo em viscossuplementaÃÃo, aumenta a possibilidade de substituir o Ãcido hialurÃnico por outros de fontes mais abundantes e viÃveis. A goma guar (GGNP) foi purificada por vÃrios mÃtodos com a finalidade de reduzir contaminantes, como polissacarÃdeos (que nÃo galactomanana) e principalmente proteÃnas. O mÃtodo de maior eficiÃncia na reduÃÃo destes contaminantes foi o mÃtodo fÃsico+Fehling, resultando em uma guar (GGFISFEH) com 96% de galactomanana e 0% de proteÃnas. A goma comercial (GGNP) e a purificada (GGFISFEH) foram reticuladas com glutaraldeÃdo para originar hidrogÃis fluidos de alta viscosidade. O aumento da viscosidade do polissacarÃdeo com o tempo de reaÃÃo de reticulaÃÃo à gradativo e pode ser interrompido no momento em que se obtÃm um hidrogel fluido, por diÃlise contra Ãgua. Os hidrogÃis obtidos tem viscosidade quarenta vezes (GelGGNP) e oitocentas vezes (GelGGFISFEH) a viscosidade das soluÃÃes iniciais das gomas. A goma guar purificada (GGFISFEH) foi modificada por reaÃÃo de oxidaÃÃo com reagente TEMPO e por reaÃÃo de sulfataÃÃo, com a finalidade de introduzir grupos carboxilato e sulfato, assemelhando a estrutura desta ao Ãcido hialurÃnico e ao condroitim sulfato. As reaÃÃes foram eficientes na modificaÃÃo, resultando em grau de substituiÃÃo (GS) de 0,36 para a goma oxidada (GGOXID) e 0,60 para a sulfatada (GGSULF). AnÃlises de RMN de 13C e 1H indicam que a sulfataÃÃo ocorreu no C6 da galactose e a oxidaÃÃo no C6 da manose. A quitina foi carboximetilada para originar um polieletrÃlito solÃvel em Ãgua e com grupo acetil glicosamina semelhante ao do Ãcido hialurÃnico. Esta reaÃÃo foi testada em vÃrias condiÃÃes reacionais, resultando em GS diferentes. O melhor rendimento foi de 92% com um GS de 0,53. Os testes farmacolÃgicos foram realizados em ratos Wistar. Avaliou-se o efeito per si na cavidade articular de GGNP e GGFISFEH, ambas em soluÃÃo e gel. A GGNP causou incapacitaÃÃo e influxo celular dosedependente, efeito nÃo demonstrado por GGFISFEH. A incapacitaÃÃo articular foi maior com a administraÃÃo do GelGGNP. Avaliou-se tambÃm, o efeito terapÃutico da GGFISFEH em soluÃÃo e gel, e Hilano G-F20 em osteoartrite induzida pelo modelo de transecÃÃo do ligamento cruzado anterior. A inibiÃÃo da incapacitaÃÃo articular obtida pelo gel ou pela soluÃÃo de guar foram absolutamente semelhantes ao resultado obtido com o Hilano G-F 20. A goma guar apresenta potencial como agente viscossuplementador. / The viscosupplementation is a therapeutic technique used in the osteoarthritis treatment, in which the sinovial fluid (lubricant of the ligaments) is replaced by viscoelastic solutions derived from hyaluronic acid with rheological properties better than the starting material. This treatment is expensive and commercially, only hialuronic acid is used. The research of other polysaccharides such as the guar gum and chitin, for the application on viscosupplementation, increases the possibility of substituting the hyaluronic acid with other from more abundant sources and more viable. The guar gum (GGNP) was purified through various methods with the aim to reduce contaminants, such as polysaccharides (but not galactomannan) and most importantly, proteins. The method with best efficiency in the reduction of these contaminants was the physic+Fehling method, resulting in a guar (GGFISFEH) with 96% of galactomannan and 0% of proteins. The commercial gum (GGNP) and the purified (GGFISFEH) were crosslinked with glutaraldehyde to originate fluids hydrogel of high viscosity. The increase in viscosity of the polysaccharides with the increase of the crosslinking reaction time is gradual and can be interrupted at the moment a hydrogel fluid is obtained through dialysis against water. The hydrogels obtained have viscosity forty times (GelGGNP) and eight hundred times (GelGGFISFEH) than the initial viscosities of the gums. The purified guar gum (GGFISFEH) was modified through oxidative reaction with a TEMPO reagent and through a sulfatation reaction, with the aim of introducing carboxylated and sulphate groups, making their structure similar to the one from the hyaluronic acid and the chondroitin sulfate. The reactions were efficient in the modification, resulting in degree of substitution (DS) of 0.36 for the oxidated gum (GGOXID) and 0.60 for the sulfated gum(GGSULF). 13C and 1H NMR analyses indicated that the sulfatation occurred in C6 of galactose and the oxidation on C6 of mannose The chitin was carboxylated to form a water soluble polyeletrolite and with a group of acetyl glucosamine similar to the hyaluronic acid. This reaction was tested in various conditions, resulting in different DS. The best yield was of 92% with a DS of 0.53. The pharmacological tests were conducted on rats Wistar. The effect, per si, in the articulate cavity of GGNP and GFISFEH, both in solution and gel was also studied. The GGNP caused incapacitation and dosage-dependant cell influx, an effect not demonstrated by GGFISFEH. The articular incapacitation was greater with the administration of GelGGNP. It was also evaluated the therapeutic effect of GGFISFEH in solution and gel, and Hilano G-F20 in osteoarthritis induced by the transection of the anterior cruciate ligament. The inhibition of the articular incapacitation obtained through gel or through the guar solution were entirely similar to the results obtained with the Hilano G-F20. The guar gum presents potential as a viscosuplemented agent.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior / Esferas à base de goma do cajueiro foram produzidas utilizando como tÃcnicas a formaÃÃo de redes interpenetradas e a complexaÃÃo polieletrolÃtica. Esferas de quitosana (QT) e quitosana/goma do cajueiro (QT/GC) sintetizadas via formaÃÃo de redes interpenetradas foram reticuladas com genipina. A genipina foi isolada a partir do fruto do jenipapo e caracterizada por espectroscopia de infravermelho e RMN de 1H e 13C. As esferas de quitosana (QT) e quitosana/goma do cajueiro (QT/GC) reticuladas com genipina foram caracterizadas por: ensaio de intumescimento, ensaio de liberaÃÃo, microscopia eletrÃnica de varredura e espectroscopia de absorÃÃo na regiÃo do infravermelho. Pelo mÃtodo do aÃÃcar total verificou-se que 83% da goma foi incorporada Ãs esferas. Os ensaios de intumescimento indicam que as esferas de QT/GC reticuladas tÃm intumescimento mÃximo em pH 1,2. O aumento da concentraÃÃo da genipina na reticulaÃÃo das esferas faz com que ocorra uma diminuiÃÃo na taxa de intumescimento devido ao aumento do grau de reticulaÃÃo. O coeficiente de difusÃo diminui com o aumento da densidade de reticulaÃÃo para as esferas de QT e QT/GC. Nos ensaios de liberaÃÃo constatou-se que em tampÃo pH 7,4 que as esferas sem reticulaÃÃo sÃo capazes de intumescer e liberar o fÃrmaco (diclofenaco de sÃdio), porem nÃo ocorreu liberaÃÃo de fÃrmaco em esferas de QT/GC reticuladas com genipina neste meio. As esferas de QT/GC reticuladas com genipina liberam diclofenaco de sÃdio em soluÃÃo de pH 1,2 e a liberaÃÃo do fÃrmaco à inversamente proporcional à concentraÃÃo de agente reticulante. A liberaÃÃo de fÃrmaco em esferas QT/GC ocorre por um mecanismo nÃo Fickiano. Complexos polieletrolÃticos de quitosana e goma do cajueiro carboximetilada (CCM) na forma de esferas tambÃm foram estudadas avaliando-se o efeito da massa molar da quitosana e do grau de substituiÃÃo (GS) da goma do cajueiro carboximetilada no grau de intumescimento e liberaÃÃo de albumina sÃrica bovina (BSA). A massa molar da quitosana e o GS da goma carboximetilada influenciam a cinÃtica de intumescimento e o coeficiente de difusÃo de Ãgua nas esferas. Entretanto, na liberaÃÃo do fÃrmaco o fator mais importante na modulaÃÃo da liberaÃÃo à o grau de substituiÃÃo da goma carboximetilada / Cashew gum based beads were produced through interpenetrating polymer networks and polyelectrolyte complexation techniques. Beads of chitosan (CH) and cashew gum (CG)/CH were further crosslinked with genipin obtained from âgenipapoâ fruits. This crosslinking agent was characterized by proton and carbon nuclear magnetic resonance and infrared spectroscopy. Beads of CH and CH/CG were doped with sodium diclofenac and characterized by Fourier Transform Infrared spectroscopy and Electron Microscopy. Beads degree of swelling and the drug release kinetics were also determined. It was found that CH/CG beads contained up to 83 % CG and maximum swelling occurred at pH 1.2. The higher the crosslinking density, the lower were the swelling degree and the diffusion coefficient. Moreover, drug release was also found to decrease with increasing crosslinking density and no drug release occurred at pH 7.4 for CH/CG beads crosslinked with genipin, although non-crossliked bead did release the drug at that pH. CH/CG beads drug release was found to follow a non-Fickian mechanism. Polyelectrolyte complexes of chitosan and carboxymethylated cashew gum (CCM) in beads form were also investigated regarding the effects of molar mass and degree of substitution of CCM on the swelling degree and on bovine serum albumin (BSA) release. Data obtained revealed that both of molar mass and degree of substitution affect beads swelling degree and water diffusion coefficient

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Gelatina à uma proteÃna obtida por desnaturaÃÃo do colÃgeno que tem gerado grande interesse na preparaÃÃo de materiais para uso biomÃdico devido Ãs propriedades como, biocompatibilidade e bioadesividade. No entanto, devido a solubilidade de microesferas de gelatina em meio aquoso, a interaÃÃo com outros polÃmeros e reticulaÃÃo tem sido proposta para melhorar suas propriedades fÃsicoquÃmicas. A goma do cajueiro foi modificada por reaÃÃo de sulfataÃÃo (GCS) e oxidaÃÃo (GCX), e os derivados foram utilizados no desenvolvimento de microesferas por interaÃÃo com gelatina. Os derivados da goma foram caracterizados por espectroscopia na regiÃo do infravermelho, ressonÃncia magnÃtica nuclear, anÃlise elementar, cromatografia de permeaÃÃo em gel, viscosidade intrÃnseca e anÃlise termogravimÃtrica. As reaÃÃes foram eficientes na modificaÃÃo, resultando grau de substituiÃÃo de 0,02 a 0,88 para a goma sulfatada, e relaÃÃo de 10:3 e 10:4 de unidades glicosÃdicas/unidades oxidadas. AnÃlises de RMN 13C DEPT indicam sulfataÃÃo em C-6 da galactose. Os espectros de RMN 1H das GCXÂs mostraram sinal de aldeÃdo em 8,3 ppm. As microesferas foram preparadas pelo mÃtodo de emulsÃo Ãleo/Ãgua e caracterizadas por MEV, RMN 1H e IV. Essas tÃcnicas mostraram mostraram a presenÃa dos dois polÃmeros nas esferas. Microesferas de GEGC reticuladas com genipina por 24 e 72 h (RGEGC) foram caracterizadas quanto a capacidade de intumescimento. O aumento da concentraÃÃo de GC nas esferas de RGEGC e o tempo de reticulaÃÃo (24 e 72h) diminuem a capacidade de intumescimento. Para as esferas de GECX, o aumento da oxidaÃÃo da goma (GCX) de 10:3 para 10:4 diminui em atà 12,3% a capacidade de intumescimento, o que indica maior grau de reticulaÃÃo, via formaÃÃo da base de Schiff, entre gelatina e GCX (10:4). As microesferas de GEGCS mostraram maior capacidade de intumescimento em relaÃÃo a todos os sistemas estudados neste trabalho. / Gelatin is a protein obtained from denaturation of collagen that has been used in the preparation of biomedical materials due to its biocompatibility and bioadhesive properties. However due to gelatin solubility in aqueous solution, the interaction of gelatin with other polymers and also its cross-linking have been carried out in order to improve the gelatin physico-chemical properties. Cashew gum was modified by sulfation (CGS) and oxidation (CGX) reactions. The derivatives were characterized by infrared (IR) and nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy, elemental analysis and gel permeation chromatography (GPC). The degree of substitution for sulfation reaction range from 0.02 to 0.88 and the oxidation reaction produced two samples of 10:3 and 10:4 (number of anhydrogalactose units per number of oxidized units). The 13C DEPT NMR experiment shows that the sulfation occurs at C-6 of galactose. 1H-NMR spectra of CGX samples shows aldehyde proton at 8.3 ppm. Cashew gum and its derivatives were used on the preparation of microsphere with gelatin by oil/water emulsion method. Microspheres were characterized by IR, NMR and thermogravimetric analysis (TGA). That method shows modifications that indicates the presence of both polymers on the microspheres. Microspheres with cashew gum unmodified (GECG) and crosslinked with genipin for 24 and 72 h (RGECG) were characterized in terms of the swelling behavior. The increase of CG content and crosslinking time decrease the swelling behavior in water of RGECG sample. For microspheres of gelatin and oxidated cashew gum (GECGX), the increase of oxidation from 10:3 to 10:4 decrease the swelling ratio in 12.3% indicating an increase in crosslinking density by Schiff base formation between gelatin and CGX sample (10:4). Microsphere with sulfated cashew gum (GECGS) shows the highest swelling ratio among all systems investigated.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O cÃncer à uma doenÃa que afeta cada vez mais um nÃmero maior de pessoas em todo o mundo. As terapias atuais utilizadas para o tratamento do cÃncer sÃo ainda insatisfatÃrias. Produtos naturais tÃm sido avaliados para seleÃÃo de compostos ativos, capazes de reduzir os tumores malignos de uma forma mais eficiente e com menos efeitos indesejÃveis. O polissacarÃdeo sulfatado extraÃdo da alga Champia feldmannii (Cf-PLS) foi testado para avaliaÃÃo do seu potencial antitumoral e imunoestimulante. AlÃm disso, foram feitos testes de toxicidade do fÃgado, rins e baÃo apÃs o tratamento com Cf-PLS. Os resultados demonstraram que Cf-PLS nÃo apresenta citotoxicidade in vitro, mas à capaz de reduzir o tumor Sarcoma 180 implantado em camundongos em 48,16% e 48,62% nas doses de 10 e 25mg/kg, respectivamente, e reduz 68,32% quando adiministrado juntamente com 5-Fluorouracil (5-FU). As anÃlises do fÃgado e rins revelaram que houve certa toxicidade no rim, com Ãreas de necrose tubular aguda na maior dose. Os testes da perfusÃo renal revelaram que Cf-PLS causa aumento da pressÃo de perfusÃo, resistÃncia vascular renal, ritmo de filtraÃÃo glomerular e fluxo urinÃrio, alÃm da excreÃÃo de sÃdio, cloreto e potÃssio. NÃo houve alteraÃÃes nos percentuais de transporte totais ou tubular proximais de sÃdio, cloreto ou potÃssio. Houve discreta deposiÃÃo protÃica nos glomÃrulos e tÃbulos renais. NÃo houve alteraÃÃes nas anÃlises bioquÃmicas e os testes hematolÃgicos revelaram uma leucopenia causada por 5-FU, entretanto esta foi revertida pelo tratamento com Cf-PLS. TambÃm foi demonstrado que Cf-PLS age como agente imunoestimulante e imunomodulador, aumentando a produÃÃo de anticorpos totais e especÃficos contra Cf-PLS e OVA, aumentando tambÃm a polpa branca e o nÃmero de megacariÃcitos nos baÃos dos animais tratados e induzindo a migraÃÃo de neutrÃfilos para a cavidade peritoneal de camundongos. Pode-se concluir que Cf-PLS apresenta atividade antitumoral e que isso pode estar relacionado com suas propriedades imunoestimulantes. / Cancer is a desease that occurs in a larger number of people each year. The therapies used to treat it are still not satisfatory. Natural products have been studied to select new compounds capable of reducing tumours and with fewer side effects. The sulfated polysaccharide isolated from the seaweed C. feldmannii (Cf-PLS) was investigated for its antitumor and immunostimulating properties and also for the toxicological aspects related to Cf-PLS treatment. The Cf-PLS did not show any significant in vitro cytotoxic effect, but showed a strong in vivo antitumor effect. The inhibition rates of sarcoma 180 tumor development were 48.16 % and 48.62% at the doses of 10 and 25 mg/kg, respectively, and 68.32% when treated together with 5-fluorouracil (5-FU). The histopathological analysis of liver and kidney showed that the kidneys were affected by Cf-PLS-treatment, presenting some focal areas of acute tubular necrosis at the higher dose. Cf-PLS caused considerable changes in renal physiology, as shown by an increase in parameters such as perfusion pressure, renal vascular resistance, glomerular filtration rate, urinary flow and sodium, chloride and potassium excretion. Neither enzymatic activity of alanine aminotransferase, urea nor creatinin levels were significantly altered. In hematological analyses, leucopeny was observed after 5-FU treatment, but this effect was prevented when the treatment was associated with the Cf-PLS. It was also demonstrated that Cf-PLS acts as an immunomodulatory agent, raising the production of specific antibodies, and also increasing the production of OVA-specific antibodies. In addition, it induced a discreet increase of the white pulp and nest of megakaryocytic in spleen of treated mice and the neutrophil migration to the intraperitoneal cavity of mice. In conclusion, Cf-PLS has some interesting antitumour activity that could be associated with its immunostimulanting properties.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / CopolÃmeros termoresponsivos reticulados e nÃo reticulados foram sintetizados por polimerizaÃÃo radicalar de N-isopropilacrilamida com goma do cajueiro. As duas metodologias apresentaram formaÃÃo de copolÃmero purificado com rendimento e eficiÃncia de enxertia elevadas. A eficiÃncia de enxertia foi maior para os copolÃmeros sintetizados com menor proporÃÃo de iniciador. Os copolÃmeros foram caracterizados por espectroscopia na regiÃo do infravermelho. A presenÃa de bandas caracterÃsticas da estrutura da goma (2935, 1155, 1080 e 1037 cm-1) e da isopropilacrilamida (1647 e 1550 cm-1), confirmaram a reaÃÃo de enxertia. A concentraÃÃo de associaÃÃo crÃtica (CAC) variou de 4,9 x 10-3 a 3,4 x 10-2 mg/mL. O copolÃmero purificado nÃo reticulado com menor teor de iniciador (GCNIPA-2P) apresentou menor valor de CAC do que o com maior teor de iniciador (GCNIPA-1P). Este valor à consistente com o maior grau de enxertia observada para o copolÃmero GCNIPA-2P, o que proporciona um maior carÃter hidrofÃbico ao derivado. Um decrÃscimo de valor de CAC foi encontrado para o copolÃmero reticulado (GCNIPA-1RP) em relaÃÃo ao nÃo reticulado (GCNIPA-1P). GCNIPA-1RP possui menor eficiÃncia de enxertia, entÃo seria esperado teoricamente um maior valor de CAC, entretanto a reticulaÃÃo pode ter promovido uma maior estabilizaÃÃo das regiÃes hidrofÃbicas e como consequÃncia uma menor CAC em relaÃÃo ao nÃo reticulado. Os copolÃmeros sofrem transiÃÃo de fase com o aumento da temperatura. As temperaturas de transiÃÃo (LCST) (34 a 37 C) foram superiores à do homopolÃmero (32 C). O copolÃmero GCNIPA-2P (menor valor de iniciador) apresenta menor valor de LCST do que o copolÃmero GCNIPA-1P. Este valor, assim como a CAC, à consistente com o maior grau de enxertia observado para o copolÃmero GCNIPA-2P. O valor do tamanho dos agregados observado para a amostra GCNIPA-2P a 50 ÂC (79,8  26 nm) à bem menor do que o obtido para a amostra GCNIPA-1P (192,1  15,3 nm). / Temperature responsive copolymers, crosslinked and not crosslinked, were prepared by radical polymerization of N-isopropylacrylamide on cashew gum. The purified copolymers obtained by graft reaction shows high yield and graft efficiency values. The graft efficiency was higher for copolymers with lower proportion of initiator. Copolymers were characterized by infrared spectroscopy. The presence of bands characteristic of gum structure (2935, 1155, 1080 and 1037 cm-1) and isopropylacrylamide (1647 and 1550 cm-1) on copolymers, confirm the graft reaction. The critical association temperature (CAC) values range from 4.9 x 10-3 to 3.4 x 10-2 mg/mL. The purified copolymer not crosslinked obtained using lower amount of initiator (GCNIPA-2P) shows lower CAC value than the one produced with higher amount of initiator (GCNIPA-1P). The lower value is consistent with the high graft efficiency value obtained for this copolymer. The decrease in CAC value was observed for the crosslinked copolymer (GCNIPA-1RP) in relation to the not crosslinked (GCNIPA-1P). GCNIPA-1RP shows high (%EE) then GCNIPA-1P, so it was hoped a high CAC value, however the crosslinked reaction may produce hydrophobic regions and so on a lower CAC. All copolymers produced in this work show fase transition temperature. The lower critical solution temperature (LCST) obtained (34 to 37 C) for the copolymers were higher than the value reported for the homopolymer (32 C). GCNIPA-2P copolymer (lower initiator amount) shows the lower LCST then GCNIPA-1P copolymer. This result as well as the CAC is consistent with the high %EE observed for GCNIPA-2P. The size of aggregates formed for GCNIPA-2P copolymer at 50 ÂC (79.8  26 nm) is much smaller than the one obtained for GCNIPA-1P copolymer (192,1  15,3 nm).

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / As algas marinhas sÃo consideradas uma rica fonte de molÃculas bioativas. Neste trabalho a alga marinha vermelha Gracilaria caudata foi submetida a extraÃÃo aquosa a quente de seus polissacarÃdeos e apresentou rendimento de 32,8%. Os polissacarÃdeos extraÃdos de G. caudata (PGC) apresentaram 1% de Ãtomos de enxofre e um grau de sulfataÃÃo de 0,13. A massa molar de PGC foi determinada por cromatografia de permeaÃÃo em gel e mostrou ser da ordem de 2,5 x 105 g.mol-1. A anÃlise quÃmica feita por Infravermelho e RessonÃncia MagnÃtica Nuclear de PGC revelou que esse composto pertence à uma galactana tipo Ãgar, constituÃdo basicamente por resÃduos alternantes de β-D-galactose e 3,6 α-L-anidrogalactose com grupamentos hidroxila substituÃdos por Ãsteres de sulfato, metil e piruvato. As propriedades antitumorais de PGC foram investigadas in vitro e in vivo. A citotoxicidade de PGC foi avaliada in vitro pelo ensaio do metil tiazolil tetrazolium (MTT). Esse ensaio demonstrou que PGC apresentou valores de CI50 (concentraÃÃo inibitÃria mÃdia) maiores que 25 μg.mL-1 para todas as cÃlulas testadas, sendo considerado nÃo tÃxico. A atividade antitumoral in vivo de PGC contra cÃlulas de Sarcoma 180 transplantadas em camundongos foi avaliada e demonstrou efeito anticÃncer em ambas as vias de administraÃÃo intraperitoneal e oral. PGC reduziu significativamente o crescimento do tumor em 47,59 e 53,53% nas doses de 25 e 50 mg.kg-1 quando administrado intraperitonealmente. A administraÃÃo oral de 50 e 100 mg.kg-1 de PGC causou taxas de inibiÃÃo de 37,27 e 35,98%, respectivamente. O polissacarÃdeo extraÃdo de G. caudata (25 mg.kg-1) potencializou o efeito antitumoral apresentado pelo 5-FU (10 mg.kg-1) de 37,22 para 70,74% quando administrados conjuntamente. As anÃlises histopatolÃgicas do fÃgado e rim mostraram que esses ÃrgÃos foram moderadamente afetados pelo tratamento com PGC. Contudo, nenhuma alteraÃÃo significativa nos parÃmetros marcadores de toxicidade renal (urÃia) ou hepÃtica (AST e ALT) foi observada. Os resultados obtidos apÃs tratamento por via ip. demonstraram que PGC aumentou o peso relativo do baÃo, induziu hiperplasia de folÃculos linfoides, aumentou a percentagem de neutrÃfilos e reverteu a leucopenia ocasionada por 5-FU, sugerindo que a atividade antitumoral pode estar relacionada Ãs suas propriedades imunomodulatÃrias. / Seaweeds are considered an important source of bioactive molecules. In this work the red marine alga Gracilaria caudata was submitted to aqueous extraction of their polysaccharides and presented a recovery of 32.8%. The extracted polysaccharides of G. caudata (PGC) had 1% of sulfur atoms and a degree of sulfation of 0.13. The molar mass of PGC was determined by gel permeation chromatography and the molar mass detected was 2.5 x 105 g.mol-1. Chemical analysis made by spectroscopic methods such as Infrared and Nuclear Magnetic Resonance of PGC demonstrated to belong to the agar type galactan family, mainly constituted by alternating residues of β-D-galactose and 3,6-α-L-anhydrogalactose with the hydroxyl groups substituted by ester sulfate, methyl groups and pyruvic acid acetal. Seaweed polysaccharides have recently been shown to act as antitumor agents. The antitumor properties of the polysaccharides extracted from G. caudata (PGC) were investigated in vitro and in vivo. The cytotoxicity of PGC was evaluated in vitro by the methyl thiazolyl tetrazolium (MTT) assay. This assay demonstrated that PGC had IC50 values greater than 25 μg.mL-1 for all tested cells, being considered non-toxic. The in vivo antitumor activity of PGC against Sarcoma 180 cells transplanted in mice was evaluated and showed anticancer effect in both oral and intraperitoneal routes of administration. PGC significantly reduced tumor growth in 47.59 and 53.53% at the doses of 25 and 50 mg.kg-1 when administered intraperitoneally. The oral administration of 50 and 100 mg.kg-1 of PGC caused inhibition rates of 37.27 and 35.98%, respectively. Interestingly, PGC (25 mg.kg-1) enhanced the antitumor effect presented by 5-fluorouracil (10 mg.kg-1) from 37.22 to 70.74%. The histopathological analysis of liver and kidney showed that both organs were moderately affected by PGC treatment. Though, no significant changes in renal (urea) or liver (enzymatic activity of Alanine and Aspartate aminotransferase) parameters were observed. Results demonstrated that PGC administered by intraperitoneal route increased the relative spleen weight, induced a hyperplasia of lymphoid folicules, enhanced the neutrophil percentage and reverted the leucopeny induced by 5-FU, suggesting that the observed antitumor activity could be related to its immunomodulatory properties.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / A aquicultura à uma das atividades produtoras de alimento que mais cresce a nÃvel mundial e o cultivo de camarÃes marinhos apresentou a maior taxa de crescimento mÃdia nos Ãltimos 50 anos. A busca por produÃÃo, muitas vezes, requer um incremento na densidade utilizada, levando os indivÃduos cultivados a condiÃÃes de estresse e ao surgimento de doenÃas oportunistas. O uso de imunoestimulantes na aquicultura, entre eles os polissacarÃdeos sulfatados (PS), tem resultado em um aumento na resistÃncia dos animais a patÃgenos e a situaÃÃes de estresse. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito dos PS de Spirulina platensis em pÃs-larvas (PLâs) e juvenis do camarÃo branco Litopenaeus vannamei, por meio de banhos de imersÃo. A administraÃÃo do PS para as PLâs de L. vannamei foi realizada nas concentraÃÃes de 0 (controle); 50; 100 e 200 mg L-1, duas horas antes da avaliaÃÃo da resistÃncia das mesmas ao teste do estresse salino. Os juvenis de L. vannamei foram expostos, durante trÃs horas, aos PS de S. platensis nas concentraÃÃes de 0 (controle); 60; 120 e 240 mg L-1 seguida da coleta da hemolinfa para a anÃlise dos seguintes imunoparÃmetros: contagem total (CTH) e diferencial (CDH) de hemÃcitos, concentraÃÃo protÃica no soro, atividade da fenoloxidase (PO), atividade da α2-macroglobulina (α2-M) e atividade hemaglutinante do soro. ApÃs o teste do estresse salino, foi observado que as PLâs expostas aos PS na concentraÃÃo de 100 mg L-1 apresentaram uma tendÃncia de maior sobrevivÃncia, mas nÃo houve diferenÃa significativa entre os tratamentos. Com relaÃÃo aos imunoparÃmetros, a CTH foi reduzida quando os animais foram expostos aos PS e nas concentraÃÃes mais altas a CTH voltou aos valores normais. Porem, nÃo houve diferenÃa significativa entre os tratamentos e o controle. No entanto, a diferenÃa significativa foi observada entre os tratamentos que foram expostos ao PS. O nÃmero de hemÃcitos granulares (HG) apresentou uma tendÃncia de queda na concentraÃÃo de 60 mg L-1 e, com o incremento da concentraÃÃo de PS, os valores de HG tambÃm tenderam a aumentar, porÃm nÃo houve diferenÃas significativas em relaÃÃo ao controle. No entanto, foi observada diferenÃa significativa entre as contagens de HG nas concentraÃÃes de 60 e 240 mg L-1. A atividade da PO foi significativamente reduzida na concentraÃÃo de 60 mg L-1 o que pode estar relacionado ao baixo valor de CTH como tambÃm à elevada atividade do inibidor de protease α2-M. A atividade da PO voltou a ser semelhante à obtida no controle com o aumento da concentraÃÃo de PS para 120 mg L-1 e foi novamente reduzida na maior concentraÃÃo (240 mg L-1). A atividade do inibidor de protease α2-M foi significativamente elevada quando os animais foram expostos aos PS nas concentraÃÃes de 60 e 240 mg L-1, enquanto essa atividade se manteve semelhante ao controle na concentraÃÃo de 120 mg L-1. Dessa forma, nÃo houve necessidade de regulaÃÃo do sistema proPO, quando os camarÃes foram expostos à concentraÃÃo intermediÃria dos PS de S. platensis. A administraÃÃo dos PS de S. platensis aos camarÃes L. vannamei foi capaz de modular a resposta imunolÃgica desses animais de maneira diferente, dependendo da concentraÃÃo utilizada. Com a realizaÃÃo deste experimento pode-se concluir que a concentraÃÃo intermediÃria de 120 mg L-1 foi a mais eficiente, jà que manteve os nÃveis de hemÃcitos circulantes e as atividades basais da PO e α2-M. / Aquaculture is the food-producing activity that presented the fastest grow the worldwide and the cultivation of marine shrimps had the highest average growth rate over the past 50 years. The search for growing up the production, obtained through the increase on the density, carrying the animals on condition stress and the appearance of diseases. The use of immunostimulants on aquaculture, like the sulfated polysaccharides (SP), resulted in an enhancement of the animalâs resistance against pathogenic microorganism and stress situations. The aim of this study was to evaluate the effect of the SP of Spirulina platensis in post-larvae (PL's) and juvenile of the white shrimp Litopenaeus vannameithrou gh immersion baths. The administration of the SP to L. vannameiâs PL's was performedat concentrations of 0 (control), 50, 100 and 200 mg L-1, two hours before the evaluation of their resistance to the salt stress test. The juveniles of L. vannamei were exposed for three hours to the SP of S. platensisat concentrations of 0 (control), 60, 120 and 240 mg L-1 followed by a hemolymph collection for analysis of the following immune parameters: haemocytes total (THC) and differential (DHC) counts, serum protei n concentration, activity of phenoloxidase (PO), activity of α2-macroglobulin (α2-M) and serum hemagglutinating activity. After the salt stress test it was observed that the PLâs that were exposed to the SP at a concentration of 100 mg L -1 showed a tendency of a higher survival rate but there was not any significant difference between the treatments. Regarding the immune parameters, THC was reduced when the animals were exposed to the SP, while the exposure of shrimp to higher concentrations of PS resulted in normal values of the THC. However, no significant differen cebetween treatments and control. But, the significant difference(p≤0.05) was observed between the treatments that were exposed to PS. The number of granular haemocytes (GH) showed adownward trend in the concentration of 60 mg L -1 and, with increasing concentration of SP, the values of HG also tended to increase, but without significant differences compared to that of the control. However, significant differences were observed between the number of HG at concentrations of 60 and 240 mg L - 1. The PO activity was significantly reducedat a concentration of 60 mg L - 1 which may be related to the low value of THC as well as the high activity of the protease inhibitor α2 -M. The PO activity was again similar to that obtained in control with increasing concentration of SP to 120 mg L -1 and was further reduced in the highest concentration (240mg L-1). The activity of the protease inhibitor α2-M was significantly higher when the shrimps were exposed at concentrations of 60 e 240 mg L -1, while this activity was similar to that of control at a concentration of 120 mg L -1. Thus, there was no need for regulation of the proPO system, when the shrimp were exposed to an intermediate concentration of SP of S. platensis. The administration of SP of S. platensis to shrimps L. vannamei was able to modulate the immune response of these animals in different forms depending on the concentration used. So analyzing the results it is possibl e to conclude that the intermediate concentration of 120 mg L -1 was the most efficient, since it maintained the levels of circulating hemocytes and the basal activities of PO and α 2 -M.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / FundaÃÃo de Amparo à Pesquisa do Estado do Cearà / This work reports the preparation and characterization of collagen-sulfated polysaccharide films and applications in coating of cardiovascular prostheses. The films were prepared by adding the sulfated polysaccharide solution on soluble collagen (0, 5, 10, 20 and 25 %). The blends of collagen-sulfated polysaccharide were casted in acrylic molds, and dried at low temperature. The physico-chemical properties of collagen-sulfated polysaccharide films, were studied using infrared spectroscopy that showed absorptions typical of collagen and sulphated polysaccharide; the thermal analysis (DSC) showed that the structural integrity of collagen was unmodified during the extraction process and the polysaccharide present in the samples did not decrease the thermal stability of the collagen, which was higher for the concentrations of 20 %. In the thermal analysis (DTG), the addition of the polysaccharide caused a small decrease of the stability of thermal degradation and when was adding 5 % of the sulfated polysaccharide to the collagen, a reduction in its stability occurs, however, in the concentrations of 10, 20 and 25 %, the stability of thermal degradation of the film increased. In the impedance spectroscopy, the results are associated possibly, to the interactions between the macromolecules. The blood compatibility was analyzed by platelet adhesion and the results showed that the films possess hemocompatibility and antitrombogenic properties. / Este trabalho aborda sobre o preparo e a caracterizaÃÃo de filmes de colÃgeno-polissacarÃdeo sulfatado e sua aplicaÃÃo para revestimento de prÃteses vasculares. Os filmes foram obtidos a partir da mistura de soluÃÃo de colÃgeno e polissacarÃdeo sulfatado, nas concentraÃÃes 0, 5, 10, 20 e 25 % do polissacarÃdeo. As soluÃÃes de colÃgeno-polissacarÃdeo sulfatado foram formatadas em moldes de acrÃlico em condiÃÃes de baixa umidade e temperatura. A caracterizaÃÃo fÃsico-quÃmica dos filmes de colÃgeno-polissacarÃdeo sulfatado foi estudada por espectrometria no infravermelho que mostraram bandas tÃpicas do colÃgeno e bandas tÃpicas do polissacarÃdeo sulfatado; a anÃlise tÃrmica por DSC mostra que a integridade estrutural do colÃgeno foi preservada no processo de extraÃÃo e que a adiÃÃo do polissacarÃdeo nas amostras nÃo diminuiu a estabilidade tÃrmica do colÃgeno tendo sido maior na concentraÃÃo de 20 %. Na anÃlise tÃrmica por DTG, a adiÃÃo do polissacarÃdeo causa um pequeno decrÃscimo da estabilidade de degradaÃÃo tÃrmica e ao adicionarmos 5 % do polissacarÃdeo sulfatado ao colÃgeno, ocorre uma reduÃÃo em sua estabilidade, porÃm, a partir daÃ, nas concentraÃÃes 10, 20 e 25 %, a estabilidade de degradaÃÃo tÃrmica do filme vai aumentando. Na espectroscopia de impedÃncia, os resultados estÃo associados, possivelmente, a interaÃÃes entre as macromolÃculas. A compatibilidade sangÃÃnea foi analisada por adesÃo de plaquetas e os resultados mostraram que os filmes possuem hemocompatibilidade e propriedades antitrombogÃnicas.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior / FundaÃÃo de Amparo à Pesquisa do Estado do Cearà / O cÃncer tem se configurado como um grande problema de saÃde pÃblica mundial. Como alternativa terapÃutica, muitos produtos naturais tÃm sido avaliados para seleÃÃo de compostos ativos com menos efeitos indesejÃveis e capazes de reduzir tumores malignos de modo mais eficiente. Morinda citrifolia, conhecida popularmente como noni, à uma espÃcie nativa do sudeste asiÃtico e da AustrÃlia que tem sido utilizada popularmente para diversos fins terapÃuticos e nutricionais. O polissacarÃdeo extraÃdo da polpa do fruto de Morinda citrifolia Linn (Noni-ppt 1) foi purificado por reprecipitaÃÃo em Ãlcool etÃlico, originando as subfraÃÃes: Noni-ppt 3 e Noni-ppt 5. O objetivo do presente trabalho foi investigar a atividade antitumoral in vitro e in vivo do Noni-ppt, bem como realizar sua caracterizaÃÃo fÃsico-quÃmica utilizando tÃcnicas de cromatografia lÃquida de alta eficiÃncia (CLAE), espectroscopia de infravermelho (FT-IR), cromatografia de permeaÃÃo em gel (GPC), anÃlise termogravimÃtrica (TGA), anÃlise elementar de nitrogÃnio e ressonÃncia magnÃtica nuclear de 13C (RMN). A atividade citotÃxica in vitro das trÃs fraÃÃes de Noni-ppt (50 μg/mL) foi avaliada sobre trÃs linhagens de cÃlulas tumorais (HCT-116; SF-295 e OVCAR-8) por meio do mÃtodo colorimÃtrico brometo de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazolio (MTT). O efeito antitumoral in vivo do Noni-ppt 3 foi analisado em camundongos com tumor Sarcoma 180 nas doses de 25 e 50 mg/Kg/dia por via oral e intraperitoneal. As anÃlises fÃsico-quÃmicas demonstraram que o Noni-ppt à composto por 12,1-13,7% de proteÃnas, 44,2-58,8% de Ãcidos urÃnicos e 65,4-71,3% de carboidratos totais. A anÃlise da composiÃÃo monossacarÃdica demonstrou que o Noni-ppt à um heteropolissacarÃdeo constituÃdo, predominantemente, por ramnose, arabinose, galactose e Ãcido galacturÃnico. Os resultados da avaliaÃÃo da atividade antitumoral in vitro demonstraram que as amostras de Noni-ppt 1, 3 e 5 nÃo apresentam nenhuma atividade citotÃxica direta sobre as cÃlulas tumorais na concentraÃÃo testada. AlÃm disso, nÃo foi observada qualquer inibiÃÃo do tumor nos camundongos inoculados com as cÃlulas tumorais. / Currently, cancer is a global public health problem. As an alternative therapy, many natural products have been evaluated for selection of active and with less undesirable effects capable of reducing malignant tumors more efficiently compounds. Morinda citrifolia, commonly known as noni, is a species native to Southeast Asia and Australia that has been popularly used for many therapeutic and nutritional purposes. The polysaccharide extracted from the pulp of Morinda citrifolia Linn fruits (Noni-ppt 1) was purified by reprecipitation in ethanol, yielding the subfractions: Noni-ppt 3 and Noni-ppt 5. The objective of this study was to investigate the antitumor activity in vitro and in vivo of Noni-ppt and carry out their physico-chemical characterization by high performance liquid chromatography (HPLC), gas chromatography (GC), fourier transform infrared spectrometry (FTIR), gel permeation chromatography (GPC), thermal gravimetric analysis (TGA), elemental analysis and 13C nuclear magnetic resonance (NMR). The in vitro cytotoxic activity of the three fractions of Noni-ppt (50 μg/mL) was evaluated on three tumor cell lines (HCT-116, SF-295 and OVCAR -8) by colorimetric method bromide 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT). The in vivo antitumor effect of Noni-ppt 3 was analyzed in mice with tumor Sarcoma 180 at doses of 25 and 50 mg/kg/day orally and intraperitoneally. The physico-chemical analyzes showed that Noni-ppt consists of protein (12.1-13.7%), uronic acids (44.2-58.8%) and of total carbohydrates (65.4-71.3%). The monosaccharide composition analysis showed that Noni-ppt is a heteropolysaccharide composed predominantly of rhamnose, arabinose, galactose and galacturonic acid. The Noni-ppt samples showed no direct cytotoxic activity against tumor cells in vitro. Moreover, the treatment with Noni-ppt 3 did not show any inhibition of tumor growth in mice inoculated with Sarcoma 180 cells.