Milton Beltrame Junior

Os polímeros são materiais versáteis com aplicações em diferentes áreas, sendo constituídos por unidades de repetição (monômeros) e normalmente são ligados entre si por ligações covalentes. Entre eles se destacam os biopolímeros, provenientes da natureza ou formados, em sua maioria, por organismos vivos e que apresentam características como baixa toxicidade, alta disponibilidade e baixo custo. Alguns dos principais biopolímeros são a celulose, quitosana, alginato e a gelatina, sendo, esta última, obtida a partir da hidrólise do colágeno proveniente da pele e ossos de animais vertebrados. A gelatina pode ser usada em aplicações farmacêuticas e biomédicas já que apresenta biodegradabilidade, biocompatibilidade e não toxicidade no ambiente fisiológico; filmes, fibras e hidrogéis são algumas das aplicações. Os hidrogéis apresentam uma estrutura de malha tridimensional além de serem materiais com elevada capacidade de retenção de líquidos, podendo se destacar como excelentes veículos de liberação modificada de ativos. O urucum, da espécie Bixa orellana, é originário da América Tropical e característico da floresta amazônica, sua semente possui substâncias com propriedades de ação antimicrobiana, anti-inflamatória e antioxidante. O objetivo desse estudo foi sintetizar um sistema hidrogel de gelatina encapsulado com extrato de urucum. O hidrogel de gelatina (HG) foi sintetizado pelo método de reticulação química e o extrato bruto de urucum (obtido via extração Soxhlet) foi encapsulado na etapa final via adsorção física. Como resultado foi obtido hidrogel de gelatina encapsulado com urucum (HGU). O HG foi caracterizado por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e termogravimetria (TGA). Já o HGU foi caracterizado apenas por microscopia eletrônica de varredura. As análises de MEV confirmam a estrutura de malha tridimensional em ambos os sistemas. Os resultados da análise térmica da gelatina mostram três eventos significativos de perda de massa. O primeiro na faixa de 45,2°C a 109,1°C referente a perda de água do material. O segundo na faixa de 271,3°C a 346,0°C, onde há variação de massa associada a clivagem das ligações peptídicas covalentes na estrutura da gelatina. O último evento por volta de 493,6°C a 626,2°C corresponde a processos de carbonização e formação de cinzas provenientes da degradação das cadeias orgânicas. A análise térmica do HG apresentou três eventos similares aos da gelatina. Sendo a faixa de 45,9°C a 114,3°C relativa a perda de água, a de 269,2°C a 358,4°C a quebra de ligações e a de 520,1°C a 620,2°C a degradação final do material. O HG e o HGU sintetizados apresentam aspectos que se alinham com a literatura, a estrutura de malha tridimensional e os resultados das análises térmicas são características que possibilitam sua futura aplicação farmacêutica e biomédica.

Introduction: Paraccocideoides brasiliensis (Pb) is a fungal pathology that causes serious lesions in the mouth in the form of ulcerations that destroy the gingiva, palate, reflecting on the immune system. For the treatment of Paracoccidioidomycosis (PMC) the choice of drug is based on the degree of the disease, with Amphotericin B (AB) being the most used due to its mechanism of action and interaction with the fungal membrane, causing its destruction. However, with all the history of AB toxicity, there is a need to reduce the serum levels of the drug in the body. The use of nanoparticles as controlled release systems (DDS) is an alternative for this purpose. The objective of this article was to develop gelatin nanoparticles for the treatment of pathologies caused by Pb. Method: In this work, gelatin nanoparticles were processed by the two-step desolvation method and loaded with AB. The nanoparticulate system was characterized by scanning electron microscopy (SEM) and dynamic light scattering (DLS). Finally, the effectiveness of DDS was evaluated against Pb yeasts by Disk Diffusion Test. Results: the synthesized particles presented suitable sizes and shapes for application in DDS with an average size of 169.4 and 172.0 nm, for the free and encapsulated system, respectively. Biological model tests of Pb showed positive results indicating that lower concentrations of AB can be efficiently administered if nanostructured DDS is used. Conclusion: This study is promising for future applications of AB-loaded gelatin nanoparticles for the treatment of pathologies caused by Paraccocideoides brasiliensis.

RESUMO Nas últimas décadas, avanços no campo das ciências e tecnologias aplicadas têm emergido, com pesquisas na área inovadora e multidisciplinar conhecida como nanobiotecnologia, referindo-se às tecnologias em que a matéria é manipulada às escalas atômica e molecular para criar novos materiais com características funcionais diferentes dos materiais comuns. O desenvolvimento destas tecnologias para aplicação em sistemas biológicos almeja viabilizar a utilização prática desse conhecimento nas áreas da saúde. A Terapia Fotodinâmica (TFD) se configura como uma terapia promissora para o tratamento de diversas doenças, baseado em fotoprocesso onde um fotossensibilizador é ativado por luz visível, em um comprimento de onda adequado, na presença de oxigênio molecular. Essa combinação é responsável por gerar espécies reativas de oxigênio (EROs) e oxigênio singlete, levando a morte do tecido alvo devido a uma cascata de eventos biológicos. Porém, muitos dos fotossensibilizadores apresentam baixa solubilidade em meio fisiológico, deste modo, faz-se necessária a utilização de sistema de liberação controlada. Neste âmbito, destaca-se o processo de síntese das micropartículas precipitadas de carbonato de cálcio (CaCO3) de maneira controlada, buscando favorecer a nucleação e o crescimento de um determinado polimorfo de CaCO3. O objetivo do trabalho foi controlar os parâmetros na síntese das micropartículas, como supersaturação das soluções, agitação, adição de agentes estabilizantes, buscando as condições ideais para a obtenção das micropartículas esféricas na fase de vaterita (µ-CaCO3). A avaliação dos protocolos foi assistida por microscopia eletrônica de varredura a fim de determinar o processo que atingiu a estabilização da fase de vaterita.Palavras-chave: CaCO3. Vaterita. CMC. PSS. Estabilização de fase. ABSTRACTIn the last decades, advances in the field of applied sciences and technologies have emerged, with research in the innovative and multidisciplinary area known as nanobiotechnology, referring to technologies in which matter is manipulated at the atomic and molecular scales to create new materials with different functional characteristics. common materials. The development of these technologies for application in biological systems aims to enable the practical use of this knowledge in the areas of health. Photodynamic Therapy (PDT) is a promising therapy for the treatment of various diseases, based on a photoprocess where a photosensitizer is activated by visible light, at an appropriate wavelength, in the presence of molecular oxygen. This combination is responsible for generating reactive oxygen species (ROS) and singlet oxygen, leading to the death of the target tissue due to a cascade of biological events. However, many of the photosensitizers have low solubility in a physiological environment, so it is necessary to use a controlled release system. In this context, the process of synthesis of precipitated microparticles of calcium carbonate (CaCO3) stands out in a controlled manner, seeking to favor the nucleation and the growth of a specific CaCO3 polymorph. The objective of the work was to control the parameters in the synthesis of microparticles, such as supersaturation of solutions, agitation, addition of stabilizing agents, seeking the ideal conditions for obtaining spherical microparticles in the vaterite phase (µ-CaCO3). The evaluation of the protocols was assisted by scanning electron microscopy in order to determine the process that reached the stabilization of the vaterite phase.Keywords: CaCO3. Vaterite. CMC. PSS. Phase stabilization

O uso de plantas medicinais para o tratamento de doenças está associado à medicina popular de diferentes partes do mundo. A cavalinha, pertencente à família Equisetaceae, é amplamente distribuída na região sul do Brasil. Possui propriedades medicinais, tais como diurética, hemostática, anti-inflamatória, cicatrizante, dentre outros princípios ativos intrínsecos. O presente trabalho teve por objetivo a obtenção de extratos brutos da planta Equisetum hyemale por uso de dois métodos extrativos diferentes, a caracterização dos extratos por meio de suas propriedades e potencialidades medicinais e avaliação do efeito da temperatura em ambos os extratos. Os resultados permitiram a comparação de ambos os métodos extrativos, por influência térmica (Soxhlet) e influência química (Maceração), utilizando técnicas como espectroscopia no Uv-visível e na região do Infravermelho, que permitiram a quantificação de clorofila e da atividade antioxidante. O cultivo celular em monocamadas como modelo biológico permitiu avaliar a citotoxicidade dos extratos brutos. Tendo em vista a carência de pesquisas científicas sobre o mecanismo de extração de ativos de origem vegetal, este trabalho contribui para a área de produtos naturais, os quais são utilizados para a melhoria da qualidade de vida.Palavras-chave: Extração. Caracterização. Cavalinha.ABSTRACTThe use of medicinal plants for the treatment of diseases is associated with folk medicine from different parts of the world. The “cavalinha”, belonging to the family Equisetaceae, is widely distributed in southern Brazil. It has medicinal properties such as diuretic, hemostatic, anti-inflammatory, healing, among other intrinsic active ingredients. The objective of the present work was to obtain crude extracts from the Equisetum hyemale plant by using two different extractive methods, the characterization of the extracts by their medicinal properties and potentialities and the evaluation of the temperature effect on both extracts. The results allowed the comparison of both extractive methods, by thermal influence (Soxhlet) and chemical influence (Maceration), using techniques such as UV-visible and Infrared spectroscopy, which allowed the quantification of chlorophyll and antioxidant activity. Cell culture in monolayers as a biological model allowed to evaluate the cytotoxicity of crude extracts. Given the lack of scientific research on the mechanism of extraction of plant-based assets, this work contributes to the area of natural products, which are used to improve the quality of life.Keywords: Extraction. Characterization. Cavalinha.

A planta Xanthosoma sagittifolium (taioba) é uma hortaliça que pode suprir muitas necessidades, sendo uma fonte de proteínas, cálcio, ferro, vitamina C e outros nutrientes. As clorofilas são os pigmentos mais abundantes nas plantas e possuem vários benefícios à saúde. Sendo assim, foi analisada a presença das clorofilas na espécie Xanthosoma sagittifolium devido ao seu papel na alimentação e seus benefícios à saúde. A concentração das clorofilas a e b foram determinadas por espectrofotometria UV-visível (Cla = 315,43 µg/mL e Clb = 62,79 µg/mL) e a relação de mg de clorofila por grama de planta foi 2,84 mg/g para a clorofila a e 0,57 mg/g para a clorofila b. A partir da análise dos pigmentos obtidos na separação cromatográfica, pode-se comprovar a presença de ambas as clorofilas na planta.

A Terapia Fotodinâmica é utilizada no tratamento de doenças oncológicas e não oncológicas. Sua ação depende da retenção de um fármaco fotossensível nas células alvos e posterior irradiação com luz visível. Dentre os fármacos utilizados podemos citar as ftalocianinas, um composto eficiente em gerar oxigênio singlete, porém com baixa solubilidade em meios aquosos. Este problema pode ser minimizado por meio dos sistemas de liberação controlada de fármacos (DDS). Neste trabalho foi realizada a incorporação da Cloro Ftalocianina de Alumínio em nanopartículas de gelatina (NPG) visando um novo DDS. Os resultados obtidos mostraram que as NPG apresentaram tamanho uniforme e morfologia esférica. A partir das análises espectroscópicas verificou-se que a incorporação do fármaco não alterou o perfil espectral do composto. Neste trabalho sintetizou-se com sucesso um novo DDS que apresentou as propriedades desejadas e características específicas destes sistemas.

This study investigated the photoactivity of four zinc phthalocyanines (PcZns) on a murine macrophage cell line infected with Leishmania amazonensis or Leishmania braziliensis. Infected and uninfected cells were incubated with PcZns at different concentrations (1–10 μM) for 3 h and then exposed to an LED device in continuous wave mode at 660 nm with a fluency of 50 J/cm² (25 mV). Enzymatic activity was determined by MTT assay 24 h after light treatment. The results demonstrated that all PcZns exhibited high photoactivity, particularly when used at 10 μM. The photodynamic effects were different for uninfected cells versus parasite-infected cells and among the four PcZns. Uninfected cells were more sensitive to photoactivity than infected cells. Although PcZns photodynamic therapy provided promising results, further studies are necessary to better understand its mechanism of action in the treatment of leishmaniasis.

Candida albicans is an opportunistic yeast that can cause oral candidosis through the formation of a biofilm, an important virulence factor that compromises the action of antifungal agents. The objective of this study was to compare the effect of rose bengal (RB)- and eosin Y (EY)-mediated photodynamic inactivation (PDI) using a green light-emitting diode (LED; 532 ± 10 nm) on planktonic cells and biofilms of C. albicans (ATCC 18804). Planktonic cultures were treated with photosensitizers at concentrations ranging from 0.78 to 400 μM, and biofilms were treated with 200 μM of photosensitizers. The number of colony-forming unit per milliliter (CFU/mL) was compared by analysis of variance and Tukey's test (P ≤ 0.05). After treatment, one biofilm specimen of the control and PDI groups were examined by scanning electron microscopy. The photosensitizers (6.25, 25, 50, 200, and 400 μM of EY, and 6.25 μM of RB or higher) significantly reduced the number of CFU/mL in the PDI groups when compared to the control group. With respect to biofilm formation, RB- and EY-mediated PDI promoted reductions of 0.22 log₁₀ and 0.45 log₁₀, respectively. Scanning electron microscopy showed that the two photosensitizers reduced fungal structures. In conclusion, EY- and RB-mediated PDI using LED irradiation significantly reduced C. albicans planktonic cells and biofilms.

This investigation have studied photoacoustic (PA) technique to percutaneous permeation of topical hydroxy-(29H,31H-phthalocyaninate) aluminum (PcAlOH) on pig ear skin. The PcAlOH was incorporated in an emulsion (O/W) (1 mg/dl) with assessed stability parameters of: pH, short and long term stability tests (in the several conditions). The skin was prepared through a heat separation technique, and with a scalpel, the outer skin of the cartilage was removed. The skins were then cut into 4 cm² pieces and treated with sodium bromide 2 mol/L for 6 h at 37 °C. The epidermis layer was washed with purified water, dried, and stored under reduced pressure until use. The skin permeation kinetics was determined by photoacoustic technique in an open photoacoustic cell. Short (after preparation) and long-term stability tests showed no phase separation. The emulsion developed pH 7.6 and after incorporating the pH was unchanged. The typical times for percutaneous permeation of the emulsion base and emulsion + PcAlOH were 182 (±6) and 438 (±3) s, respectively. This study indicated that the formulations containing PcAlOH have stabile characteristics and show promising results in absorption into the skin. The presence of the photosensitive agent in the formulation contributed significantly to the greater absorption time than observed in the base formulation. The used photoacoustic technical to examine the penetration kinetics of PcAlOH in pig ear skin was adequate and may be employed in the determination of the percutaneous permeation of phthalocyanines.