Desenvolvimento e caracterização de nanovesículas lipossômicas compósitas de fosfatidilcolina da lecitina de soja e quitosana

Nanovesículas lipossômicas constituem promissoras estruturas auto-organizadas hábeis para encapsular e transportar diferentes substâncias, como os fármacos, e foram produzidas neste trabalho pelo método da evaporação em fase reversa. Fosfatidilcolina de alta pureza foi utilizada na produção das estruturas. Paralelamente procedeu-se a purificação de fosfatidilcolina por cromatografia em coluna a partir da lecitina de soja fornecida pela indústria de óleo de soja local. O processo foi monitorado por cromatografia em camada delgada e a caracterização foi feita por RMN do 1H e do 31P. O resultado mostrou que fosfatidilcolina pode ser purificada facilmente pela cromatografia em coluna, mas a sua degradação deve ser evitada por processos eficientes de conservação. Quitosana foi obtida pela desacetilação por hidrólise alcalina da quitina comercial. O grau de desacetilação resultante foi caracterizado por infra-vermelho e a massa molar média, assim como outros parâmetros do polímero em solução como raio de giro e segundo coeficiente virial, foram determinados pela técnica de espalhamento de luz estático. O polímero de caráter catiônico quitosana foi empregado na produção de nanovesículas lipossômicas para revestimento das estruturas, visando o aumento da estabilidade física das mesmas. A preparação de lipossomas pela evaporação em fase reversa constitui um processo em etapas, onde os diferentes estágios levam à formação de três sistemas vesiculares de distintas organizações estruturais: micelas reversas, organogel e lipossomas. As técnicas de viscosimetria, turbidimetria, ultra-violeta visível, espalhamento de luz estático e dinâmico e espalhamento de raios-X a baixo ângulo permitiram ampla caracterização destas estruturas com e sem quitosana. Dados como raio hidrodinâmico e ponto de percolação das micelas reversas, espessura lamelar do organogel, intensidade de espalhamento de luz, raio hidrodinâmico, raio de giro e espessura lamelar dos lipossomas foram obtidos. Além disso, o solvente orgânico éter etílico, clássico para este método de preparação foi substituído pelo acetato de etila sem prejuízo na formação das estruturas e com a vantagem do seu menor impacto ambiental. Lipossomas revestidos externa e internamente com quitosana formando um compósito foram obtidos com sucesso e apresentaram uma estabilidade física em solução aquosa maior do que lipossomas convencionais ou não revestidos.

Desenvolvimento de nanosistemas farmacêuticos para terapia gênica

Gene therapy is one of the major challenges of the post-genomic research and it is based on the transfer of genetic material into a cell, tissue or organ in order to cure or improve the patient s clinical status. In general, gene therapy consists in the insertion of functional genes aiming substitute, complement or inhibit defective genes. The achievement of a foreigner DNA expression into a population of cells requires its transfer to the target. Therefore, a key issue is to create systems, vectors, able to transfer and protect the DNA until it reaches the target. The disadvantages related to the use of viral vectors have encouraged efforts to develop emulsions as non-viral vectors. In fact, they are easy to produce, present suitable stability and enable transfection. The aim of this work was to evaluate two different non-viral vectors, cationic liposomes and nanoemulsions, and the possibility of their use in gene therapy. For the two systems, cationic lipids and helper lipids were used. Nanoemulsions were prepared using sonication method and were composed of Captex® 355; Tween® 80; Spam® 80; cationic lipid, Stearylamine (SA) or 1,2-dioleoyl-3-trimethylammoniumpropane (DOTAP) and water (Milli-Q®). These systems were characterized by average droplet size, Polidispersion Index (PI) and Zeta Potential. The stability of the systems; as well as the DNA compaction capacity; their cytotoxicity and the cytotoxicity of the isolated components; and their transfection capacity; were also evaluated. Liposomes were made by hydration film method and were composed of DOTAP; 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (DOPE), containing or not Rhodaminephosphatidylethanolamine (PE- Rhodamine) and the conjugate Hyaluronic Acid DOPE (HA-DOPE). These systems were also characterized as nanoemulsions. Stability of the systems and the influence of time, size of plasmid and presence or absence of endotoxin in the formation of lipoplexes were also analyzed. Besides, the ophthalmic biodistribution of PE-Rhodamine containing liposomes was studied after intravitreal injection. The obtained results show that these systems are promising non-viral vector for further utilization in gene therapy and that this field seems to be very important in the clinical practice in this century. However, from the possibility to the practice, there is still a long way

Sistemas drug delivery aplicados a novos inibidores de topoisomerases estruturalmente derivados de toxinas bacterianas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Síntese em fase sólida e estudos comformacionais de análogos contendo TOAC de um peptídeo de rã Hypsiboas albopunctatus

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação do efeito do praziquantel veiculado em dispersões lipídicas no tratamento de camundongos infectados com schistosoma mansoni

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo fitoquímico e busca de substâncias bioativas de Chrysophyllum flexuosum (Sapotaceae)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Peptídeos derivados da toxina bacteriana ParE: síntese, estrutura e ação inibitória sobre a atividade de topoisomerases

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Desenvolvimento de nanopartículas lipídicas sólidas contendo praziquantel

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação de sistemas lipidicos nanoestruturados utilizados como estratégia para melhorar as propriedades biofarmaceuticas do praziquantel no tratamento da esquistossomose

Pós-graduação em Nanotecnologia Farmacêutica - FCFAR

Scaffolds de polihidroxibutirato construídos por prototipagem rápida funcionalizados com hidroxiapatita e peptídeo osteogênico

Com a evolução da engenharia tecidual novos materiais estão sendo estudados visando o tratamento de defeitos ósseos. O objetivo deste projeto foi preparar e caracterizar scaffolds a base de polihidroxibutirato (PHB), apatita e peptídeo osteogênico, osteogenic growth peptide (OGP), para aplicação em reparação óssea. Além disso, avaliar a liberação prolongada do peptídeo incorporado aos scaffolds na forma livre ou incorporado a lipossomas. Os scaffolds de PHB foram confeccionados por prototipagem rápida (PR) empregando a tecnologia Selective Laser Sintering (SLS). Posteriormente, a apatita foi incorporada in situ por meio de ciclos alternados de imersão em soluções de CaCl2 e Na2HPO4, respectivamente. Neste estudo foram selecionadas 2 marcações para o OGP, uma com 5,6-carboxifluoresceína (CF) e outra com triptofano (W), para análise de liberação prolongada. Os peptídeos foram incorporados ao sistema de liberação no momento de seu preparo. A caracterização por espalhamento de luz dos sistemas de liberação desenvolvidos mostrou que os peptídeos marcados com CF foram os melhores desenvolvidos. Portanto estes peptídeos foram adsorvidos nos scaffolds de PHB-CaP. Estudos in vitro foram realizados para avaliar o perfil de liberação do peptídeo OGP-CF do sistema de liberação controlada. A incorporação da apatita às matrizes de PHB foi confirmada por análises de microscopia eletrônica de varredura/ espectroscopia de energia dispersiva (MEV/EDS), espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), absorção atômica, a difratometria de raios-X (DRX). Estas análises sugeriram que a principal fase precipitada foi -TCP. O sistema de liberação lipossoma/OGP-CF foi caracterizado pelas análises de dicroísmo circular e espalhamento de luz, que confirmaram a presença do peptídeo nas amostras. Após a análise da liberação, observou-se que o sistema PHB-CaP/OGP-CF obteve ...

Síntese, incorporação e liberação prolongada do tetradecapeptídeo OGP em celulose bacteriana

Este trabalho apresenta o estudo de dois sistemas de liberação prolongada, microemulsão e lipossomas, contendo peptídeo regulatório de fatores de crescimento, “osteogenic growth peptide” OGP, para aplicação em regeneração óssea. A base de adsorção para estes sistemas de liberação foi a celulose bacteriana (CB) produzida pela bactéria Gluconacetobacter xylinus. Foi escolhida devido às suas propriedades físicas e químicas, tais como como alta resistência à corrosão química, bio absorção, biocompatibilidade, porosidade e ainda boa resistência mecânica, o que a torna um biopolímero com grande potencial a ser explorado pela ciência biomédica. Estudos in vitro foram realizados para avaliar o perfil de liberação do peptídeo dos diferentes sistemas de liberação prolongada. O peptídeo OGP foi sintetizado pelo método da fase sólida (estratégia SPFS Fmoc); foi purificado e caracterizado por HPLC, espectrometria de massas e análise de aminoácidos e, em seguida, marcados com 5,6 carboxifluoresceína (CF) para análise por espectroscopia de fluorescência. O peptídeo marcado foi incorporado aos sistemas de liberação no momento do respectivo preparo, foram adsorvidos na CB por um período de 72h, seguido de sua liberação prolongada em sistema fechado de fluxo constante contendo tampão PBS pH 7,4, por um período de 24h. Após a análise da liberação, observou se que o sistema que obteve melhor resultado foi a microemulsão, sendo sua liberação prolongada nas primeiras 6,5 h, liberando 21,5% do valor teórico de peptídeo incorporado, seguido de uma liberação constante a partir desse período. Dessa forma, tem se que a microemulsão pode ser um sistema promissor para liberação prolongada do OGP em processos de regeneração óssea

Curcumina: de especiaria à nutracêutico

A ideia de uma nutrição que, além de suprir as necessidades nutricionais básicas do organismo também tem como objetivo a prevenção de doenças, ganha cada vez mais ênfase sobre a égide dos alimentos funcionais e dos nutracêuticos. Nesse contexto a curcumina, um pigmento amarelo-alaranjado extraído do rizoma da planta Curcuma longa L. se destaca como um promissor nutracêutico, apresentando um amplo potencial terapêutico e a cada dia encontra maior embasamento científico com a elucidação de seus mecanismos de ação sobre vários alvos moleculares importantes para a fisiopatologia de diversas doenças. A curcumina é bastante conhecida e explorada pela medicina asiática tradicional, principalmente pelas medicinas Ayurvédica e Chinesa. Utilizando o Pubmed e o Scielo como banco de dados para a pesquisa de trabalhos científicos, foi elaborada uma revisão bibliográfica com a compilação de estudos com diversos enfoques em relação à curcumina, a saber: i) características físico-químicas da curcumina; ii) propriedades anti-inflamatória, antioxidante, antidiabética, antitumoral, antiviral, antibacteriana, antiparasitária e antifúngica; iii) estratégias recentemente utilizadas para melhorar sua biodisponibilidade, tais como co-admnistração da piperina, síntese de análogos moleculares e sistemas inovadores de entrega como os sistemas coloidais (lipossomas e nanopartículas) e a complexação com ciclodextrina.

Estudos de permeação e liberação de peptídeos antimicrobianos estruturalmente derivados da toxina CCDB

O uso de peptídeos sintéticos para o desenvolvimento de novas drogas é uma estratégia promissora no campo da biotecnologia. Peptídeos derivados de toxinas bacterianas intracelulares, produzidas por sistemas de morte pós-segregacional (PKS) tais como CcdB e ParE são exemplos dessa estratégia. Porém, moléculas com estrutura peptídica derivadas de toxinas bacterianas apresentam sérios problemas na aplicação terapêutica por apresentarem baixa solubilidade e difícil permeabilidade em membranas bacterianas. O objetivo desse estudo consistiu no desenvolvimento e aprimoramento de sistemas nanoestruturados (lipossomas) que permita a imobilização de análogos peptídicos da toxina CcdB e sua consequente translocação no citosol bacteriano, permitindo que os mesmos atinjam seus alvos celulares, enzimas DNA girase e Topoisomerase IV. Lipossomas do tipo SUV (small unilamellar vesicles), foram preparados pela técnica de extrusão-evaporação variando-se suas formulações. Desta forma, pretendeu-se avaliar a eficiência de encapsulação dos peptídeos através de técnicas de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e espectroscopia de UV-Vis e fluorescência. Após testes de eficiência de encapsulação, os lipossomas contendo os análogos peptídicos encapsulados, foram submetidos a ensaio de inibição de crescimento em meio líquido para duas espécies bacterianas: Staphylococcus aureus e Escherichia coli. Resultados demonstraram que a utilização de sistemas nanoestruturados é de grande importância para viabilizar a aplicação desta classe de biomoléculas em estudos terapêuticos, permitindo assim, que tais peptídeos possam ser utilizados como antibióticos promissores, se associados a sistemas de transporte e liberação controlada de moléculas peptídicas.

Síntese e estudos de sistemas de bioencapsulação associados a peptídeos antimicrobianos miméticos da toxina natural CcdB

Pós-graduação em Biotecnologia - IQ

Novas estratégias para entender o sistema de influxo de antibióticos e a resistência antimicrobiana a nível molecular

As fluoroquinolonas são antibióticos que têm um largo espectro de ação contra bactérias, especialmente Gram-negativas. O seu mecanismo de ação assenta na inibição de enzimas responsáveis pela replicação do DNA. Porém, devido ao seu uso indevido, o surgimento de resistência bacteriana a estes antibióticos tem-se tornado um grave problema de saúde pública. Uma vez que os seus alvos de ação se situam no meio intracelular, a redução da permeabilidade da membrana externa de bactérias Gram-negativas constitui um dos mecanismos de resistência mais conhecidos. Esta redução é associada à baixa expressão ou mutações em porinas necessárias para permitir o seu transporte, mais concretamente, da OmpF. Estudos prévios demonstraram que a coordenação de fluoroquinolonas com iões metálicos divalentes e 1,10-fenantrolina (genericamente designados metaloantibióticos) são potenciais candidatos como alternativa às fluoroquinolonas convencionais. Estes metaloantibióticos exibem um efeito antimicrobiano comparável ou superior à fluoroquinolona na forma livre, mas parecem ter uma via de translocação diferente, independente de porinas. Estas diferenças no mecanismo de captura podem ser fundamentais para contornar a resistência bacteriana. De forma a compreender o papel dos lípidos no mecanismo de entrada dos metaloantibióticos, estudou-se a interação e localização dos metaloantibióticos da Ciprofloxacina (2ª geração), da Levofloxacina (3ª geração) e Moxifloxacina (4ª geração) com um modelo de membranas de Escherichia coli desprovido de porinas. Estes estudos foram realizados através de técnicas de espectroscopia de fluorescência, por medições em modo estacionário e resolvida no tempo. Os coeficientes de partição determinados demonstraram uma interação mais elevada dos metaloantibióticos relativamente às respetivas fluoroquinolonas na forma livre, um facto que está diretamente relacionado com as espécies existentes em solução a pH fisiológico. Os estudos de localização mostraram que estes metaloantibióticos devem estar inseridos na membrana bacteriana, confirmando a sua entrada independente de porinas. Este mecanismo de entrada, pela via hidrofóbica, é potenciado por interações eletrostáticas entre as espécies catiónicas de metaloantibiótico que existem a pH 7,4 e os grupos carregados negativamente dos fosfolípidos da membrana. Desta forma, os resultados obtidos neste estudo sugerem que a via de entrada dos metaloantibióticos e das respetivas fluoroquinolonas deve ser diferente. Os metaloantibióticos são candidatos adequados para a realização de mais testes laboratoriais e uma alternativa promissora para substituir as fluoroquinolonas convencionais, uma vez que parecem ultrapassar um dos principais mecanismos de resistência bacteriana a esta classe de antibióticos.