Este trabalho apresenta os resultados de um estudo sistemático sobre as influências do tamanho de grão de filmes finos de Al e da implantação de íons de He sobre a evolução térmica de distribuições de átomos de Cu e formação de precipitados de Al-Cu. Filmes finos de Al depositados sobre substrato de SiO2/Si através de dois processos diferentes foram implantados com íons de Cu+ e He+ produzindo uma solução sólida supersaturada de Al-Cu (≈ 2,5 a 3,5 at. %) e nano-bolhas de He. Os valores de energia dos íons foram escolhidos de tal forma a produzirem uma camada rica em Cu e He na região a aproximadamente 100nm da superfície. Tais filmes foram tratados termicamente em alto-vácuo nas temperaturas de 200ºC e 280ºC por tempos de 0,5h e 2h. Os filmes foram analisados por Retroespalhamento Rutherford, para determinação do perfil de concentração dos átomos de Cu, e por Microscopia Eletrônica de Transmissão, para determinação da microestrutura do Al e dos sistemas de nano-partículas Al-Cu e Al-He. Os resultados experimentais mostraram que a evolução térmica da distribuição dos átomos de Cu e a formação de precipitados de Al-Cu são significativamente afetadas pela configuração e tamanho de grão do filme de Al e pelas implantações de He. O presente estudo mostrou que existe uma forte correlação entre o fluxo de vacâncias e a estabilidade da microestrutura de filmes finos de Al (Al/SiO2/Si) implantados com íons de Cu+ e He+ e tratados termicamente. A possibilidade de controlar os fluxos de vacâncias através de configurações da microestrutura dos filmes de Al é, portanto, um tema de grande interesse tecnológico relacionado a durabilidade das interconexões metálicas de dispositivos microeletrônicos.

Neste trabalho foram estudados os campos hiperfinos em compostos do tipo (Zr, Hf) Fe2, pertencentes ao grupo das fases de Laves (AB2) de estrutura cúbica C15. / The hyperfine fields (HFF) in compounds of the type (Zr, Hf,) Fe2, pertaining to the Laves phases (AB2) group, were studied.

Orientadores: Eneida de Paula, Carmen Verissima Ferreira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-12T19:02:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jesus_MarceloBispode_D.pdf: 14093792 bytes, checksum: 377f3dd10b9671d0449104559945e74f (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Mesmo após mais de meio século de pesquisas e desenvolvimento em quimioterapia, o câncer ainda é uma das doenças mais difíceis de serem tratadas. Dentre os tipos de câncer, o de próstata aparece em destaque por ser a forma mais incidente entre os homens. O pequeno progresso alcançado até os dias de hoje no tratamento desta doença nos levou a pesquisar duas estratégias para intervir na multiplicação de células de câncer de próstata. Na primeira, um sistema de liberação de fármacos (drug delivery) baseado em ciclodextrinas e destinado a melhorar a biodisponibilidade da riboflavina (vitamina capaz de induz apoptose em células tumorais) foi preparado, caracterizado e testado. A segunda estratégia consistiu no desenvolvimento de um sistema de transferência de genes (gene delivery) baseado em nanopartículas lipídicas sólidas, para futura transferência de genes supressores de tumor e, portanto, indutores da morte das células de câncer prostático. Na primeira parte foi realizada a caracterização físico-química de complexos de riboflavina com beta (b-CD) e hidroxipropil beta (HP-b-CD) ciclodextrinas, seguida de avaliação da toxicidade em células de câncer de próstata. A associação da riboflavina com as ciclodextrinas aumenta a solubilidade desta vitamina e melhora sua eficiência contra células de câncer de próstata. Entretanto, a interação molecular da riboflavina, tanto com b-CD quanto com HP-b-CD, mostrou-se não usual, como comprovado por ressonância magnética nuclear, pelos ensaios de Efeito Nuclear Overhauser. Na segunda parte, foram desenvolvidas nanopartículas lipídicas sólidas de ca. 100 nm, compostas de ácido esteárico, dioleil-propanoato de trimetilamônio e Pluronic F68; foi também estudada a influência da adição de dioleil-fosfatidiletanolamina a essas formulações. As nanopartículas se mostraram bastante estáveis quanto ao tamanho e potencial Zeta, durante o período (140 dias) estudado. Elas também foram capazes de proteger o material genético transportado contra a ação da enzima DNase e apresentaram eficiência de transfecção comparável à da Lipofectamina 2000®, um carreador comercial de uso consagrado para transfecção. Palavras chave: Próstata - Câncer; Riboflavina; Ciclodextrinas; Nanopartículas lipídicas sólidas; Técnicas de transferência de genes. / Abstract: Even after more than half a century of research and development in chemotherapy, cancer remains one of the most difficult diseases to treat. Among the cancer types, prostate adenocarcinome is the most incident in male. The insufficient advances attained so far in cancer treatment led us to explore two strategies designed to obstruct proliferation of prostate cancer cells. At the first, a drug delivery system based on cyclodextrins and aimed to improve the bioavailability of riboflavin (a vitamin able to induce apoptosis in tumor cells) was prepared, characterized and tested. The second strategy consisted in the development of a gene delivery system based on solid lipid nanoparticles for future transfer of tumor suppressor genes able to induce death of prostate cancer cells. The first part of this thesis comprises the physico-chemical characterization of beta (b-CD) and hydroxypropyl beta (HP-b-CD) cyclodextrins complexes with riboflavin, followed by evaluation of their toxicity against prostate cancer cells. Riboflavin complexation with cyclodextrins increased the solubility of this vitamin and its effectiveness against prostate cancer cells growth. However, the molecular interaction of riboflavin with either b-CD or HP-b-CD was unusual, as evidenced by nuclear magnetic resonance (Overhauser Nuclear Effect) experiments. In the second part solid lipid nanoparticles of ca. 100 nm and composed of stearic acid, 1,2-dioleoyl-3-trimethylammonium-propane and Pluronic F68 (with or without 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine) were prepared. Stability (evaluated by size and Zeta potential of the nanoparticles) was quite good during a 140 days storage period. The nanoparticles were able to protect genetic material against DNase action and showed a transfection capacity comparable to that of Lipofectamine 2000®, a commercially available gene carrier. Keywords: Prostate - Cancer; Riboflavin; Cyclodextrins; Solid lipid nanoparticles; Gene transfer techniques. / Doutorado / Bioquimica / Doutor em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Nelson Eduardo Duran Caballero / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-14T21:56:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gaspari_PriscylaDanielyMarcato_D.pdf: 6273192 bytes, checksum: db4849654c2571f8912e25f768fdb43b (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O objetivo deste projeto foi a preparação e a caracterização de sistemas micro e nanoestruturados no carreamento de diferentes substâncias. Micro e nanopartículas poliméricas, nanopartículas lipídicas sólidas (NLS) e nanopartículas de prata assim como duas substâncias com diferentes solubilidades: um modelo de tripeptídeo (glutationa) hidrofílico e um filtro solar hidrofóbico (benzofenona-3) foram estudados. O objetivo deste trabalho foi a produção de uma plataforma de sistema micro e nanoestruturados com aplicação cosmética e farmacológica. Para isto, diferentes polímeros e lipídios foram estudados na preparação das partículas. Os métodos de preparação dos sistemas foram dependentes da solubilidade dos ativos assim como do tipo de material de cobertura. O método utilizado na preparação de nanopartículas de alginato/quitosana foi gelificação iônica. Para os polímeros poli(e-caprolactona) (PCL) e poli(hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato) (PHBV) foram utilizados os métodos de nanoprecipitação e emulsão (dupla ou simples) e evaporação de solvente. As NLS foram preparadas pelo método de homogeneização à alta pressão a quente e as nanopartículas de prata foram preparadas pelo método biossintético utilizando o fungo Fusarium oxysporum. A eficiência de encapsulamento do ativo hidrofílico glutationa foi dependente do tipo de nanoestrutura utilizada no seu encapsulamento. A maior eficiência de encapsulamento da glutationa foi de 35% em NLS-revestidas com quitosana e em nanopartículas de PCL. Em relação ao ativo lipofílico benzofenona-3, uma alta eficiência de encapsulamento (maior que 95%) foi verificada independente da micro ou nanoestrutura utilizada. Além disto, todas as partículas mostraram-se reprodutíveis e estáveis por até 1 mês e meio. Nos estudos de permeação em pele humana foi observado que as micropartículas de PHBV penetraram menos na pele do que as NLS devido, provavelmente, a diferença de diâmetro e flexibilidade destas duas partículas. Em relação às nanopartículas de prata, foi observado, por espectroscopia de UV-VIS que, em 28 horas, houve a formação das nanopartículas de prata estabilizadas por proteínas do fungo com diâmetro médio de 5 nm. Os tecidos de algodão e poliéster impregnados com estas partículas apresentaram atividade antimicrobiana frente a diversas bactérias Grampositiva e Gram-negativa. / Abstract: The aim of this project was preparation and characterization of micro and nanostructured system as carriers of different substances. Polymeric micro and nanoparticles, solid lipid nanoparticles (SLN) and silver nanoparticles as well as two substances with different solubilities: a model of hydrophilic tripeptide (glutathione) and a hydrophobic sunscreen (benzophenone-3) were studied. The goal of this work was also the production of micro and nanostructured system platform for cosmetic and pharmacological application. For that, different polymers and lipids were studied in the particles preparation. The particles preparation methods were dependents on active solubility as well as the kind of coverage material. The method of ionic gelation in alginate/chitosan nanoparticles preparation was used. For the polymers poly(e-caprolactone) and poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) (PHBV) were used nanoprecipitation and emulsion (double or simple) and solvent evaporation methods. SLN were prepared by hot high pressure homogenization method and silver nanoparticles by biosynthetic method with fungi Fusarium oxysporum. The encapsulation efficiency of hydrophilic active glutathione was dependent of the kind of nanostructure used in its encapsulation. The biggest encapsulation efficiency for glutathione was 35% in NLScovered with chitosan and in PCL nanoparticles. Regarding the lipophilic active benzophenone-3, high encapsulation efficiency (greater than 95%) was found independently of micro or nanostructure used. Furthermore, all particles were reproducible and stable at least for up to 1 month and half. In human skin permeation studies was observed that PHBV microparticles penetrated less in the skin than SLN, due to probably, to the difference in the diameter and flexibility of these two particles. Regarding the silver nanoparticles, it was observed, by UV-VIS spectroscopy that, in 28 hours, there was the formation of silver nanoparticles stabilized by proteins of the fungi with average size of 5 nm. The cotton and polyester fabrics impregnated with these particles exhibit antimicrobial activity against several bacteria Gram-positive and Gram-negative. / Doutorado / Físico-Química / Doutor em Ciências

Este trabalho apresenta os resultados de um estudo sistemático sobre as influências do tamanho de grão de filmes finos de Al e da implantação de íons de He sobre a evolução térmica de distribuições de átomos de Cu e formação de precipitados de Al-Cu. Filmes finos de Al depositados sobre substrato de SiO2/Si através de dois processos diferentes foram implantados com íons de Cu+ e He+ produzindo uma solução sólida supersaturada de Al-Cu (≈ 2,5 a 3,5 at. %) e nano-bolhas de He. Os valores de energia dos íons foram escolhidos de tal forma a produzirem uma camada rica em Cu e He na região a aproximadamente 100nm da superfície. Tais filmes foram tratados termicamente em alto-vácuo nas temperaturas de 200ºC e 280ºC por tempos de 0,5h e 2h. Os filmes foram analisados por Retroespalhamento Rutherford, para determinação do perfil de concentração dos átomos de Cu, e por Microscopia Eletrônica de Transmissão, para determinação da microestrutura do Al e dos sistemas de nano-partículas Al-Cu e Al-He. Os resultados experimentais mostraram que a evolução térmica da distribuição dos átomos de Cu e a formação de precipitados de Al-Cu são significativamente afetadas pela configuração e tamanho de grão do filme de Al e pelas implantações de He. O presente estudo mostrou que existe uma forte correlação entre o fluxo de vacâncias e a estabilidade da microestrutura de filmes finos de Al (Al/SiO2/Si) implantados com íons de Cu+ e He+ e tratados termicamente. A possibilidade de controlar os fluxos de vacâncias através de configurações da microestrutura dos filmes de Al é, portanto, um tema de grande interesse tecnológico relacionado a durabilidade das interconexões metálicas de dispositivos microeletrônicos.

Orientador: Leonardo Fernandes Fraceto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-25T17:48:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Melo_NathalieFerreiraSilvade_D.pdf: 6651049 bytes, checksum: ddfedee0ea9cb6075585256473110550 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Os anestésicos locais (AL) são fármacos utilizados no controle da dor crônica ou aguda. A articaína (ATC) é um AL da classe das amino-amidas que possui maior potência e menor toxicidade que a lidocaína e tem sido um fármaco de escolha em procedimentos odontológicos e anestesia epidural. As características desejáveis para um AL incluem controle da dor durante procedimentos clínicos e a diminuição da toxicidade local e/ou sistêmica. Assim, uma alternativa que tem se mostrado capaz de promover estes efeitos desejáveis é a veiculação destes fármacos em sistemas de liberação modificada. Neste sentido, as nanopartículas poliméricas (NP), nanopartículas lipídicas sólidas (NLS) e lipossomas unilamelares pequenos (SUV) são sistemas nanocarreadores capazes de promover modificação do perfil de liberação de fármacos e possuem diâmetro inferior a 1 µm. As NP são classificadas como nanoesferas (NE), compostas por uma matriz polimérica e nanocápsulas (NC), constituídas por um invólucro polimérico disposto ao redor de um núcleo oleoso ou aquoso. As NLS são constituídas por uma matriz lipídica que se apresenta sólida em temperatura ambiente. As SUV são estruturas vesiculares compostas por bicamadas de fosfolipídios que se arranjam espontaneamente em meio aquoso. Os hidrogéis são redes poliméricas que quando dispersas em mio aquoso assumem uma conformação doadora de viscosidade à formulação. O objetivo deste trabalho foi preparar e caracterizar diferentes sistemas de liberação modificada para a ATC (neutra e ionizada) incluindo NP, NLS, SUV e hidrogéis (contendo ATC livre e encapsulada) com a finalidade de melhorar suas propriedades farmacológicas visando uma futura aplicação clínica por via infiltrativa e/ou tópica. A otimização das suspensões de NP e SUV foi alcançada através de planejamento fatorial e analisada as propriedades: diâmetro médio, polidispersão, potencial zeta e eficiência de encapsulação do fármaco. Todas as suspensões foram preparadas com ATC a 2%. Foram obtidas partículas de diâmetro compreendido entre 100 e 400 nm e índice de polidispersão abaixo de 0,2. A eficiência de encapsulação alcançada foi bastante satisfatória (entre 50 e 70%). As propriedades físico-químicas das suspensões foram avaliadas em função do tempo, a fim de determinar a estabilidade das partículas. As formulações escolhidas não apresentaram grandes alterações dessas propriedades, sendo consideradas estáveis por um período de até 120 dias de armazenamento à temperatura ambiente. Ensaios de liberação in vitro demonstraram menor velocidade de liberação da ATC quando encapsulada em NP, NLS e SUV, em relação à ATC livre. Testes de citotoxicidade in vitro em culturas de células 3T3 e CHO revelaram que a ATC livre induz morte celular de maneira concentração dependente, efeito este que foi parcialmente revertido com a encapsulação da ATC em NP, NLS e SUV, indicando menor toxicidade das formulações propostas. Os hidrogéis contendo ATC livre e encapsulada demonstraram boa consistência, homogeneidade e estabilidade. Nos testes reológicos, os géis apresentaram comportamento pseudoplástico com tixotropia, o que pode melhorar a eficácia do fármaco. O gel contendo NC-PCL com ATC apresentou início de permeação mais rápido e liberação mais lenta (até 8 horas). Os resultados obtidos mostraram que foi possível preparar nanocarreadores e hidrogéis para a ATC, sendo obtidos bons resultados com alteração no perfil de liberação do fármaco e diminuição da citotoxicidade, sendo uma futura alternativa para o controle da dor / Abstract: Local anesthetics (LA) are drugs used in controlling chronic or acute pain. The articaine (ATC) is an LA of amino-amides class which have lower toxicity and higher potency than lidocaine and has been the drug of choice in dental procedures and epidural anesthesia. Desirable features for LA include pain control during clinical procedures and the reduction of local and/or systemic toxicity. Thus, an alternative that has been shown to promote these desirable effects is the placement of these drugs in modified release systems. In this regard, polymeric nanoparticles (PN), solid lipid nanoparticles (SLN) and small unilamellar liposomes (SUV) are nanocarriers systems able to promote modification of the drug release profile and have a diameter of less than 1 µM. NP is classified as nanospheres (NS), comprising a polymeric matrix and nanocapsules (NC), consisting of a polymeric shell around an oily or aqueous core. SLN are formed by a lipid matrix which appears solid at room temperature. SUV are vesicular structures composed of phospholipids bilayers which spontaneously arrange themselves in an aqueous medium. Hydrogels are polymeric networks that when dispersed in aqueous medium assume a conformation donor viscosity of the formulation. The objective of this work was to prepare and characterize different modified delivery systems for ATC (neutral and ionized form) including PN, SLN, SUV and hydrogels (containing free and encapsulated ATC) in order to improve its pharmacological properties targeting future clinical application for infiltrating and/or topically. The optimization of PN and SUV suspensions was achieved through a factorial design and analyzed the properties: mean diameter, polydispersity, zeta potential and encapsulation efficiency of the drug. All suspensions were prepared with ATC 2%. Particles were obtained with diameter between 100-400 nm and polydispersity index lower than 0.2. The encapsulation efficiency was achieved quite satisfactory (between 50 and 70%). The physico-chemical properties of the suspensions were assessed as function of time in order to determine the stability of the particles. The selected formulations showed no significant changes of these properties, being considered stable for a period of 120 days of storage at room temperature. In vitro release experiments showed slower release of ATC when encapsulated in PN, SLN and SUV, in relation to the free ATC. In vitro cytotoxicity tests on 3T3 and CHO cells revealed that the free ATC induces cell death concentration-dependent, an effect which was partially reversed by ATC in the encapsulation in PN, SLN and SUV, indicating low toxicity of the proposed formulations. The hydrogels containing free and encapsulated ATC showed good consistency, uniformity and stability. In the rheological tests, the gels exhibited pseudoplastic behavior with tixotropy, which can improve the effectiveness of the drug. The gel containing the NC-PCL with ATC showed faster onset of permeation and slower release (up to 8 hours). The results showed that it was possible to prepare hydrogels and nanocarriers for ATC, with good results in modification of drug release and decreased cytotoxicity profile, being a future alternative for pain control / Doutorado / Bioquimica / Doutora em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Francisco Benedito Teixeira Pessine / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-23T23:52:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sousa_Marcelode_D.pdf: 3494030 bytes, checksum: 462ff3b363ece6e2ff2f83e5d1028485 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Nos dias atuais não há cura e nem vacina para as pessoas portadoras de HIV. A erradicação do vírus não é possível porque a maioria está depositado em órgãos que são de difícil acesso aos fármacos antirretrovirais. Uma alternativa seria direcionar os fármacos à estes órgãos por intermédio de nanocarreadores. Os fármacos utilizados neste trabalho foram a Nevirapina, o Saquinavir e o Efavirenz e o nanocarregador foi as Nanopartículas Lipídicas Sólidas (NLS). As NLS foram produzidas utilizando ácido esteárico, ácido mirístico e Compritol 888 ATO como matrizes dos nanocarregadores, brometo de cetiltrimetilamônio, Lipoid-S75 e Tween 80 como surfatantes e n-butanol como co-surfatante. A formulação otimizada foi obtida através de um planejamento experimental 2 com ponto central utilizando os surfatantes como variáveis. A molécula direcionadora adicionada na superfície das nanopartículas foi a d-manose, a qual estava ligada na octadecilamina. Este açúcar foi escolhido por que é receptor dos macrófagos/monócitos. A estratégia é que estas células capturem os nanocarregadores carregados com fármacos antirretrovirais e os enviem aos órgãos depósitos de HIV. Estas NLS foram caracterizados pelas técnicas de espalhamento dinâmico de luz, potencial Zeta, Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC), Difratometria de raios-X e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), além dos estudos de liberação in vitro. / Abstract: Nowadays there is neither cure nor vaccine for people living with HIV. However, virus eradication is not possible because most are deposited in organs that are difficult access to antiretroviral drugs. An alternative would be to target the drugs to these organs via nanocarriers. The drugs used in this work were Nevirapine, Saquinavir and Efavirenz and the nanocarriers were Solid Lipid Nanoparticles (SLN). The SLN were produced using stearic acid, myristic acid and Compritol 888 ATO as matrix of nanocarriers, cetyltrimethyl ammonium bromide, Lipoid-S75 and Tween 80 as surfactants and n-butanol as cosurfactant. The optimized formulation was obtained through an 2 experimental design with central point using surfactants as variable. The target molecule added in the nanocarriers surface was d-mannose, which was linked in the octadecylamine. This sugar was chosen because it is receptor of macrophages/monocytes. The strategy is that these cells capture the nanocarriers loaded antiretroviral drugs and it send deposit organs of HIV. These SLN were characterized by techniques dynamic light scattering (DLS), zeta Potential, Differential Scanning Calorimetry (DSC), X-ray diffraction and Scanning Electron Microscopy (MEV), beyond of in vitro released studies. / Doutorado / Físico-Química / Doutor em Ciências

Orientadores: Eneida de Paula, Daniele Ribeiro de Araújo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-24T00:52:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barbosa_RaqueldeMelo_D.pdf: 5424104 bytes, checksum: a7f0888c7fb32138387068083d5bf74f (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Nanopartículas lipídicas sólidas (SLN) e carreadores lipídicos nanoestruturados (NLC) têm sido utilizados com sucesso como sistemas de liberação modificada. O anestésico local dibucaína (DBC) foi encapsulado em SLN e NLC objetivando aplicação tópica, para melhora de sua disponibilidade redução de efeitos adversos. As nanopartículas lipídicas foram preparadas pelas técnicas de sonicação (Son) ou homogeinização à alta pressão (HP), sendo utilizados palmitato de cetila (CP) ou miristato de miristila (MM) como matrizes lipídicas sólidas, acrescidos (NLC) ou não (SLN) de uma mistura de triglicerídeos de ácido cáprico e caprílico; poloxamer 188 foi usado como tensoativo. A DBC encapsulada foi quantificada por metodologia validada por cromatografia líquida de alta eficiência. As análises físico-químicas compreenderam diâmetro médio, potencial zeta, distribuição de tamanhos e morfologia das nanopartículas, percentual de encapsulação além de medidas de calorimetria exploratória de varredura (DSC), espectroscopia de infravermelho (FTIR), ressonância paramagnética eletrônica (RPE) e difração de raios X à baixo ângulo (SAXS). Medidas in vitro do perfil de liberação do fármaco, da estimativa de fluxo, deformação e elasticidade das partículas através de membranas artificiais e de toxicidade em cultura de células (fibloblastos 3T3 e queratinócitos HaCat) foram feitas. A estabilidade das amostras foi avaliada em função do tempo e testes de antinocicepção (tail flick, em ratos Wistar) foram usados para avaliar a atividade terapêutica in vivo. O diâmetro médio das partículas de SLN e NLC produzidas foi similar (ca. 200nm). A estabilidade física das nanopartículas foi satisfatória por até 240 dias de armazenamento a 4 ºC, principalmente para NLCMM/HP com e sem DBC, sugerindo que a metodologia de HP produz partículas mais estáveis. Todas as formulações apresentaram eficiência de encapsulação maior que 70%, sendo que NLCMMDBC/HP apresentou a maior encapsulação (90,54 ± 0,95%). Medidas de FTIR e DSC revelaram a DBC molecularmente dispersa na matriz lipídica das nanopartículas. Quanto à organização molecular das SLN e NLC, resultados de SAXS indicaram a existência de arranjos lipídicos lamelares no interior das SLN, não alterados pela adição da DBC; as medidas de RPE com marcadores de spin doxil-estearato revelaram espectros compatíveis com bicamadas, com maior organização molecular dos lipídios das SLN e NLC, após inserção da DBC. Ensaios in vitro confirmaram a liberação modificada da dibucaína associada às partículas, governada por difusão de Fick. Tanto a elasticidade quanto o fluxo das partículas in vitro apresentaram baixos valores evidenciando deposição das mesmas nas membranas com poros de 30 nm. A citotoxicidade intrínsica da DBC sobre ambos os tipos celulares foi reduzida após encapsulação nas SLN e NLC. O efeito analgésico in vivo da DBC a 0,05% aplicada topicamente (dispersa em gel de carbopol) aumentou significativamente após encapsulação nas formulações, em particular para SLNCPDBC liofilizada com o crioprotetor maltose. Assim, formulações de dibucaína em SLN ou NLC, preparadas com MM ou CP mostraram-se promissoras como bases para produtos farmacêuticos de liberação modificada, para anestesia dérmica / Abstract: Solid lipid nanoparticles (SLN) and nanostructured lipid carriers (NLC), intended for topical application, were successfully prepared as sustained release systems for the encapsulation of the local anesthetic dibucaine (DBC), aiming to reduce its toxic effects and to improve its availability. The particles were prepared by two differents procedures: sonication (Son) or high pressure homogenization (HP), employing either cetyl palmitate (CP) or myristyl myristate (MM) as the solid lipid matrix, in the presence (NLC) or absence (SLN) of a mixture of capric and caprylic acids; poloxamer 188 was used as surfactant. DBC was quantified through a validated HPLC procedure. Physico-chemical analysis of the nanoparticles included measurements of size distribution, zeta potential, morphology, DBC encapsulation efficiency, as well as exploratory scanning calorimetry (DSC), infrared spectroscopy (FTIR), electron paramagnetic resonance (EPR) and small angle X-ray scattering (SAXS) tests. In vitro analysis of the release profile, flow and elasticity of the particles were performed through artificial membranes while toxicity was tested in 3T3 fibroblasts and HaCaT keratinocytes in culture. Stability of the formulations as a function of time was also measured. The therapeutic activity of the formulations was determined using antinociception tests (tail flick) in Wistar rats. SLN and NLC produced by both methodologies were similar (~200 nm), but HP produced more stable nanoparticles. The physical stability of the nanoparticles was satisfactory during a storage period of 240 days, especially for NLCMM/HP with or without DBC. All formulations showed encapsulation efficiencies higher than 70%, the greatest being assigned for NLCMMDBC/HP (90.54 ± 0.95%). FTIR and DSC revealed that DBC was molecularly dispersed in the lipid matrix of the nanoparticles. As for the SLN and NLC molecular packing, SAXS diffractrograms indicated the existence of lamellar repeats in SLN core region, which were not disturbed by the addition of DBC while EPR data with doxyl stearate probes revealed spectra compatible with bilayers, with higher molecular order in the presence of DBC. In vitro assays confirmed the prolonged release of dibucaine from the nanoparticles, by Fickian diffusion. Nanoparticles's elasticity and flow were low showing deposition on the surface of 30 nm pore membranes. The intrinsic cytotoxicity of DBC against both cell types was decreased, when encapsulated in SLN and NLC. The in vivo analgesic effect of 0.05% DBC topically applied (dispersed in carbopol gel) was significantly prolonged in the nanoparticle formulations, largely for SLNCPDBC lyophilized with maltosis as crioprotector. In conclusion, dibucaine formulations in SLN or NLC prepared with MM or CP are promising for the development of pharmaceutical products intended for prolonged dermal anesthesia / Doutorado / Bioquimica / Doutora em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Francisco Benedito Teixeira Pessine / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-24T01:26:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marques_LeticiaPaifer_M.pdf: 4333961 bytes, checksum: dd287508ba192ad95556c2094f8d9d2a (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Através de modificações na estrutura química da molécula de pectina cítrica, polissacarídeo utilizado nas indústrias alimentícias como agente gelificante/espessante, foi desenvolvido um Sistema Depot para entrega subcutânea de nanopartículas lipídicas sólidas (NLS) e carreadores lipídicos nanoestruturados (CLN) contendo, respectivamente, Dexametasona (DXM) e Valerato de Betametasona (BTM). Os fármacos foram encapsulados nesses sistemas devido à necessidade de modificar seus perfis de liberação, diminuindo o número de aplicações e sua dosagem, reduzindo ocorrência de efeitos adversos. O produto da reação de oxidação da pectina cítrica foi caracterizado através de Espectroscopia da região do Infravermelho, Análise Termogravimétrica e Calorimetria Diferencial de Varredura. Os resultados indicaram o sucesso da reação, confirmado através da gelificação do hidrogel de pectina cítrica oxidada. As NLS e os CLN apresentaram valores de diâmetro médio em torno de 80nm, alta eficiência de encapsulação e perfis de liberação prolongada; para os CLN o fármaco BTM foi liberado ao longo de 144 horas e para as NLS o fármaco DXM foi liberado ao longo de 24 horas. Estes resultados mostram que as NLS de DXM poderiam ser utilizadas para tratar processos inflamatórios agudos e que os CLN de BTM seriam úteis no tratamento de processos inflamatórios crônicos / Abstract: A modified chemical structure of citrus pectin was used to develop a Depot system for subcutaneuous delivery of solid lipid nanoparticles (SLN) and nanostructured lipid carriers (NLC) containing, respectively, Dexamethasone (DXM) and Betamethasone Valerate (BTM). Citrus pectin is a polysaccharide used in food industry as a gelling/thickener agent. The drugs were encapsulated in this system with the aim to modify their release profiles. This would result in the reduction of the number of applications and dosage. As a consequence, it would also reduce adverse side effects that these drugs may cause. The citrus pectin oxidation product was characterized by Infrared Spectroscopy, Thermogravimetric Analysis and Differential Scanning Calorimetry. The results indicated that the reaction occurred. This was confirmed by gelation of the citrus pectin oxidation product. SLN and CLN showed values with diameters around 80nm, high encapsulation efficiency and sustained release profiles. BTM was released from the CLN over 144 hours and DXM was released from the NLS over 24 hours. These results showed that the DXM-NLS would be useful in the treatment of acute inflammatory processes. BTM-CLN could be applied in the treatment of chronic inflammatory processes / Mestrado / Físico-Química / Mestra em Química

Orientadores: Eneida de Paula, Marcelo Bispo de Jesus / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-21T18:01:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Radaic_Allan_M.pdf: 4265854 bytes, checksum: c076b4c5a6bc95bdcef69dea768f492f (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O câncer é a doença genética responsável pelo maior número de mortes em países desenvolvidos e a segunda maior causa mortis em países em desenvolvimento. Uma das principais formas de tratamento do câncer é a quimioterapia, que se utiliza de fármacos para induzir a morte em células cancerígenas, impedindo, assim, seu crescimento anormal. Para ultrapassar desvantagens das tratamentos atuais, novas terapias vêm sendo desenvolvidas. Dentre elas, a terapia gênica e o uso de sistemas de liberação de fármacos foram as abordagens escolhidas em nossa pesquisa. Carreadores Lipídicos Nanoestruturados (CLN) e Nanopartículas Lipídicas Sólidas (NLS) são alternativas interessantes para viabilizar tais terapias, por conseguirem entregar material genético de forma efetiva e segura de genes, fármacos e proteínas em células alvo. Portanto, esta dissertação teve por objetivos i) desenvolver e aperfeiçoar um novo método de produção de CLN e NLS: a extrusão de microemulsão e ii) produzir nanopartículas capazes de carrear genes (gene codificante para PTEN) e fármacos (mitoxantrona) concomitantemente em células de câncer. Os resultados demonstram que a extrusão de microemulsão é um método factível para a produção de tais partículas, sendo que 15 passagens pela membrana de 100 nm, 5 ºC acima da temperatura de fusão dos lipídios sólidos são os melhores parâmetros para otimização deste processo. As nanopartículas lipídicas produzidas apresentaram diâmetro médio em torno de 140 nm e foram estáveis por, pelo menos, 180 dias estocadas a 4 ºC. Além disso, CLN e NLS mostraram-se semelhantes quanto ao tamanho, potencial Zeta e polidispersão (PDI). Apesar de não apresentarem diferenças quanto a transição de fase, as nanopartículas lipídicas apresentaram uma ultraestrutura monolítica bastante distinta dos lipossomas, o que garantiu uma alta eficiência de encapsulamento para o fármaco mitoxantrona: de 81% em CLN e 64 % em NLS. Finalmente, o carreamento concomitante do fármaco mitoxantrona e do gene da PTEN diminuiu a viabilidade celular em linhagens de câncer de mama (MCF-7) e de próstata (PC3), de maneira mais eficiente que formulações lipossomais / Abstract: Cancer is the genetic disease responsible for major death causes in developed countries and it is the second leading cause of death in developing countries. One of the main forms of cancer treatment is chemotherapy, which uses drugs to induce death in neoplastic cells, thereby preventing their overgrowth. To overcome disadvantages of current treatments, new therapies have been developed. Among them, gene therapy and the use of drug delivery systems were the approaches used in our research. Nanostructured Lipid Carriers (NLC) and Solid Lipid Nanoparticles (SLN) are suitable carriers for such therapies since they can effectively and safely deliver genetic material, drugs and proteins in target cells. Therefore, this work was aimed i) to develop and optimize a new method of production of NLC and SLN: the microemulsion extrusion and ii) to produce nanoparticles capable of co-delivery genes (the coding gene for PTEN) and drugs (mitoxantrone) into cancer cells. The results demonstrate that microemulsion extrusion is a reliable method for the production of such particles, being 15 passages through 100 nm membrane, at 5 °C above the solid lipid melting temperature, are the best parameters for process optimization. The lipid nanoparticles showed average diameter of 140 nm and they were stable up to 180 days of storage at 4 °C. Moreover, NLC and SLN showed similar size, Zeta potential and polydispersity (PDI). While calorimetry did not reveal great differences among the formulations tested, transmission electron microscopy revealed a monolithic structure for lipid nanoparticles distinct from lipossomes, which allowed NLC and SLN to encapsulate 81 and 64 %, respectively, of mitoxantrone. Finally, concomitant entrapment of mitoxantrone and PTEN gene in lipid nanoparticles led to a decrease in the cell viability of breast (MCF-7) and prostate (PC3) cancer cells, more efficiently than liposomal formulations / Mestrado / Bioquimica / Mestre em Biologia Funcional e Molecular