Browsing by Author "Postacchini, Bruna Bueno"

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    Caracterização teórica de novas moléculas de β-Dicetonato de Difluoroboro Flavanona.
    (2023) Carvalho, Gabriel Luiz de; Matos, Matheus Josué de Souza; Matos, Matheus Josué de Souza; Postacchini, Bruna Bueno; Silveira Júnior, Orlando José
    A caracterização teórica e experimental de moléculas orgânicas em Ciências dos materiais têm um imenso interesse científico e tecnológico pois visa compreender as propriedades da estrutura eletrônica de sistemas moleculares úteis no desenvolvimento de novos materiais para nanodispositivos como células solares, dispositivos optoeletrônicos, biossensores. Neste trabalho, através de métodos teóricos de primeiros princípios, podemos caracterizar compostos derivados do Boro por exemplo, como o BODIPY e β-dicetonato de Difluoroboro (BF2dbm) que exibem fortes características fotofísicas com elevados valores para os coeficientes molares de absorção. Utilizamos a Teoria do Fucional da Densidade (DFT) e sua extensão dependente do tempo (TDDFT) para investigar a estrutura eletrônica, o gap de energia, orbitais moleculares e as diferenças de orbitais em estados excitados utilizando o funcional híbrido B3LYP de uma familia de 9 moléculas inéditas. Os cálculos foram realizados considerando-se três diferentes solventes: Acetonitrila, Clorofómio e THF (Tetraidrofurano) com intuito de comparar com os dados experimentais. A abordagem TDDFT com a aproximação Tamm-Dancoff (TDA) ao se utilizar os solventes mostrou que a 1a banda de absorção (de mais baixa energia), é composta majoritariamente por transições do 1o ao 4o estado excitado (com exceção da molécula 4a que obteve até o 5o estado). Além disso, esta abordagem revelou que os cálculos TDDFT se apro- ximaram melhor dos valores experimentais do que os cálculos DFT. Também foram realizados cálculos de espectroscopia no infravermelho ativo para observar os modos normais de vibração considerando os diferentes grupos funcionais de cada molécula. Analisamos o gap de energia a partir dos espectros de absorção das 9 moléculas e detectamos a ocorrência do deslocamento batocrômico (Red Shift) e hipsocrômico (Blue Shift) devido a adição de solventes nos cálculos teóricos quando comparados com os cálculos em fase gasosa. Notamos também que os dados teóricos contendo solvente foram os que mais se aproximaram dos valores experimentais. Ana- lisamos também as energias de excitações dos orbitais de fronteira HOMO e LUMO que são responsáveis pela contribuição principal na transição eletrônica do estado fundamental para o 1o estado excitado, presente na primeira banda de absorção referente ao maior comprimento de onda em que as moléculas absorvem na região UV-Vis. Num estudo posterior, pretendemos estudar a formação de Dímeros com as moléculas 4a, 4c e 4e inicialmente, comparando com os valores experimentais afim de compreender o comportamento da estrutura eletrônica no estado sólido e a fim de entender seu comportamento em dispositivos eletrônicos.
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    Efeito da variação de dose e das características de superfície de nanocápsulas sobre suas concentrações plasmáticas e hepáticas por via intravenosa.
    (2016) Paula, Mônica Auxiliadora de; Mosqueira, Vanessa Carla Furtado; Lana, Gwenaelle Elza Nathalie Pound; Mosqueira, Vanessa Carla Furtado; Lana, Gwenaelle Elza Nathalie Pound; Postacchini, Bruna Bueno; Leite, Elaine Amaral
    A aplicação de nanopartículas como carreadores de fármacos para o tratamento de diversas patologias tem se mostrado extremamente promissora, mas ainda encontra grandes desafios relacionados ao estabelecimento de esquemas posológicos seguros. Diferentes formulações de nanopartículas (NP), encapsuladas com o marcador fluorescente ftalocianina de cloro-alumínio (AlClPc) foram obtidas pelo método de nanoprecipitação: nanocápsulas (NC) de ácido polilático (NC PLA), NC de ácido polilático em bloco com o polietilenoglicol (NC PLAPEG) e NC PLA revestidas de quitosana em duas concentrações distintas (NC PLAQUI 0,1% e NC PLAQUI 0,25% p/v), além de uma nanoemulsão equivalente à NC PLA, exceto na presença da parede polimérica. Todas foram caracterizadas quanto as suas propriedades físico-químicas. O tamanho e índice de polidispersão foram determinados em batelada por espalhamento dinâmico de luz e após fracionamento em sistema de fracionamento por campo de fluxo assimétrico acoplado a detectores de espalhamento dinâmico de luz e espalhamento de luz em multiângulos. Desse modo foi possível também determinar o fator de forma das NP pela relação entre o raio de giração/raio hidrodinâmico. A carga de superfície foi determinada por anemometria do laser Doppler. Todas as formulações apresentaram-se monodispersas, com o diâmetro hidrodinâmico entre 133 a 297 nm e potencial zeta positivo para as formulações com quitosana (+26 mV) e negativo para as demais (entre -35 e -44 mV). Os resultados para o fator de forma próximos a 1,0 confirmaram a estrutura vesicular das nanopartículas em todas as formulações. Estudos in vivo foram conduzidos com o objetivo de avaliar o impacto das características de superfície das partículas, bem como das doses crescentes de polímero, sobre a biodistribuição e a capacidade de saturação do sistema fagocitário mononuclear (SFM), em camundongos, pela via intravenosa. O estudo in vivo mostrou que a superfície das partículas tem uma maior influência no modo como elas se distribuem pelo organismo que o tamanho. Além disso, esse estudo evidencia a possibilidade de elevadas doses de partículas saturarem o SFM, uma vez que para todas as formulações, com o aumento da dose injetada, houve uma diminuição da porcentagem da dose encontrada no fígado.
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    Energy transfer in nanostructured films containing poly(p-phenylene vinylene) and acceptor species.
    (2009) Postacchini, Bruna Bueno; Zucolotto, Valtencir; Dias, Fernando B.; Monkman, Andy; Oliveira Junior, Osvaldo Novais de
    The combination of luminescent polymers and suitable energy-accepting materials may lead to a molecularlevel control of luminescence in nanostructured films. In this study, the properties of layer-by-layer (LbL) films of poly(p-phenylene vinylene) (PPV) were investigated with steady-state and time-resolved fluorescence spectroscopies, where fluorescence quenching was controlled by interposing inert polyelectrolyte layers between the PPV donor and acceptor layers made with either Congo Red (CR) or nickel tetrasulfonated phthalocyanine (NiTsPc). The dynamics of the excited state of PPV was affected by the energy-accepting layers, thus confirming the presence of resonant energy transfer mechanisms. Owing to the layered structured of both energy donor and acceptor units, energy transfer varied with the distance between layers, r, according to 1/rn with n ) 2 or 3, rather than with 1/r6 predicted by the Fo¨rster theory for interacting point dipoles.
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    Estudo das propriedades fotofísicas da clorofilina cúprica de sódio : influência do solvente, concentração e ph.
    (2016) Almeida, Ana Cláudia Batista; Cazati, Thiago; Barbosa Neto, Newton Martins; Postacchini, Bruna Bueno
    Dentro da classe das metaloporfirinas, destaca-se a clorofilina cúprica de sódio (SCC), que exibe forte absorção no visível (banda Soret) e no infravermelho próximo (IV) (banda Q) região do espectro de luz solar. Esta molécula é derivada da clorofila, obtida através da substituição do átomo central de Mg por um átomo de Cu e pela reação de saponificação, tornando-a solúvel em água. A SCC recebe destaque por apresentar propriedades optoeletrônicas interessantes em diferentes meios físicos e principalmente pela sua solubilidade em água. Esta molécula vem sendo aplicada em várias áreas como, por exemplo, na medicina, na indústria alimentícia e em sistemas eletrônicos. Neste trabalho, as propriedades fotofísicas da SCC em solução foram avaliadas conforme a influência da concentração, do pH e do solvente, incluindo água, álcool etílico, álcool isopropílico, dimetilsulfóxido (DMSO) e a mistura álcool e água. As características espectrais da SCC foram realizadas por absorção ótica na região do ultravioleta e visível, espectroscopia de fluorescência e ainda foram investigados os tempos de vida no estado excitado pela técnica de fluorescência resolvida no tempo. A espectroscopia de absorção no infravermelho e a espectroscopia Raman foram utilizadas como técnicas complementares para identificação estrutural química do material. Nas caracterizações por absorção ótica na região do ultravioleta e visível, em função da variação do pH, verificou-se a ocorrência de um deslocamento batocrômico, em meio ácido, característico de um agregado do tipo J. Em meio básico, o deslocamento não foi tão expressivo. Intensidades muito fracas de fluorescência foram obtidas a partir da solução de SCC em diferentes solventes. Os decaimentos de fluorescência foram tri-exponenciais, apresentando tempos de vida no estado excitado em torno de 5,00, 1,30 e 0,15 ns em todos os solventes estudados e em diferentes concentrações, exceto em água, onde não foi detectada emissão. Para a SCC na mistura água/álcool, observou-se a supressão estática da fluorescência com formação de complexos não fluorescentes e o aumento da quantidade ou do tamanho dos agregados.
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    Mechanisms of interaction of biodegradable polyester nanocapsules with non-phagocytic cells.
    (2018) Trindade, Izabel Cristina; Lana, Gwenaelle Elza Nathalie Pound; Pereira, Douglas Gualberto Sales; Oliveira, Laser Antônio Machado de; Andrade, Margareth Spangler; Vilela, José Mário Carneiro; Postacchini, Bruna Bueno; Mosqueira, Vanessa Carla Furtado
    The interaction of polymer nanocapsules (NC) prepared from four biodegradable polyesters with variable polymer hydrophobicity (PCL, PLA, PLGA and PLA-PEG) was investigated in the non-phagocytic Vero, Caco-2 and HepG2 cell lines. The NC, labeled with the highly lipophilic fluorescent indocarbocyanine dye DIL, had very similar sizes (approx. 140 nm) and negative zeta-potentials. Asymmetric flow field-flow fractionation evidenced NC colloidal stability and negligible transfer of the dye to serum proteins in the incubation medium. The cytotoxicity of the NC was evaluated via MTT assay over a large polymer concentration range (1–1000 μg/mL) and time of exposure (2, 24 and 48 h). The NC were safe in vitro up to a concentration of approx. 100 μg/mL or higher, depending on the cell line and nature of the polymer. Vero cells were more sensitive to the NC, in particular NC of the more hydrophobic polymer. The cells were exposed to endocytosis inhibitors, incubated with NC, and the cell-associated fluorescence was quantified by spectrofluorometry. HepG2 cells presented a 1.5–2-fold higher endocytic capacity than Caco-2 and Vero cells. The main mechanism of NC uptake was caveolin-mediated endocytosis in HepG2 and Vero cells, and macropinocytosis in Caco-2 cells. Polymer hydrophobicity had an effect on the level of NC associated to HepG2 cells and to a lesser extent on the endocytosis mechanisms in Vero and Caco-2 cells. The NC uptake levels and endocytosis mechanisms differed significantly between cell lines tested.
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    Phthalocyanine photosensitizer in polyethylene glycol-block-poly(lactide-co-benzyl glycidyl ether) nanocarriers : probing the contribution of aromatic donor-acceptor interactions in polymeric nanospheres.
    (2019) Lana, Gwenaelle Elza Nathalie Pound; Garcia, Giani Martins; Trindade, Izabel Cristina; Oliveira, Patricia Capelari de; Pontífice, Thaís Godinho; Vilela, José Mário Carneiro; Andrade, Margareth Spangler; Nottelet, Benjamin; Postacchini, Bruna Bueno; Mosqueira, Vanessa Carla Furtado
    For best photosensitizer activity phthalocyanine dyes used in photodynamic therapy should be molecularly dispersed. Polyethylene glycol-block-polylactide derivatives presenting benzyl side-groups were synthesized to encapsulate a highly lipophilic phthalocyanine dye (AlClPc) and evaluate the effect of π-π interactions on the nanocarrier colloidal stability and dye dispersion. Copolymers with 0, 1, 2 and 6 mol% of benzyl glycidyl ether (BGE) were obtained via polyethylene glycol initiated ring-opening copolymerization of D,L-lactide with BGE. The block copolymers formed stable, monodisperse nanospheres with low in vitro cytotoxicity. AlClPc loading increased the nanosphere size and affected their colloidal stability. The photo-physical properties of the encapsulated dye, studied in batch and after separation by field flow fractionation, demonstrated the superiority of plain PEG-PLA over BGE-containing copolymers in maintaining the dye in its monomeric (non-aggregated) form in aqueous suspension. High dye encapsulation and sustained dye release suggest that these nanocarriers are good candidates for photodynamic therapy.
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    Polymeric micelles containing resveratrol : development, characterization, cytotoxicity on tumor cells and antimicrobial activity.
    (2020) Almeida, Tamires Cunha; Seibert, Janaína Brandão; Almeida, Sávio Henrique de Souza; Amparo, Tatiane Roquete; Teixeira, Luiz Fernando de Medeiros; Barichello, José Mario; Postacchini, Bruna Bueno; Santos, Orlando David Henrique dos; Silva, Glenda Nicioli da
    Antimicrobial and antitumor activities of resveratrol, a compound found mainly in grapes, have already been demonstrated. However, its low bioavailability is a limiting factor for therapeutic application. Polymeric micelles can be an approach to solve this problem since they can encapsulate hydrophobic substances. We developed and characterized micellar formulations containing resveratrol and evaluated their cytotoxic and antimicrobial effects. The formulations were prepared by the cold dispersion method with different concentrations of F127 (5 or 10% w/w) and resveratrol (500 or 5000 µM). The formulations were characterized according to size, polydispersity index, pH, encapsulation rate and in vitro release. Cytotoxic effect was evaluated on a bladder cancer cell line and antimicrobial effect was evaluated on E. coli, S. aureus and C. albicans. One of the formulations (10% w/w of F127 and 5000 µM of resveratrol) was a monodispersed solution with high encapsulation rate, thus it was chosen for the cytotoxicity and antimicrobial assays. MS10+RES-3 was able to preserve the antimicrobial and cytotoxic activity of resveratrol. This is the first study that evaluated antimicrobial potential and cytotoxicity of micelles containing resveratrol on bladder cancer cells and the results showed that micellar nanostructures could ensure the maintenance of the biological activity of resveratrol.
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    Propriedades fotofísicas da hidróxido ftalocianina de alumínio em diferentes meios.
    (2016) Costa, Cassiano Batesttin; Cazati, Thiago; Postacchini, Bruna Bueno; Cury, Luiz Alberto; Mosqueira, Vanessa Carla Furtado
    A terapia fotodinâmica (TFD) é um tratamento medicinal que apresenta alta seletividade terapêutica, e consequentemente vem apresentando excelentes resultados clínicos no tratamento de certos tipos de câncer. Este tratamento consiste em eliminar o tecido cancerígeno através dos produtos fototóxicos (espécies reativas de oxigênio) gerados por um fotossensibilizador ao interagir com a luz. O fotossensibilizador é uma molécula orgânica com capacidade de absorver luz em faixas especificas do espectro eletromagnético na região do visível, tal como as Hidróxido Ftalocianina de Alumínio (AlOHPc) estudada neste trabalho, a qual tem duas faixas de absorção, sendo estas entre 300-400 nm e entre 600-750 nm. O objetivo deste trabalho foi caracterizar as propriedades fotofísicas da AlOHPc e verificar o comportamento destas em diferentes meios, os quais foram: em diferentes solventes (etanol e sulfóxido de dimetilo (DMSO)), em diferentes concentrações (0,04-363,63 mol L-1), em diferentes proporções volumétricas de etanol/água destilada (v/v) e quando encapsulada em nanoesferas de ácido poliláctico (PLA). Neste estudo foram utilizadas as técnicas de caracterização de absorção óptica, de fluorescência estacionária, de fluorescência resolvida no tempo e de espalhamento de luz ressonante, e foram calculados os valores de eficiência quântica de fluorescência, da constante de Stern-Volmer e do coeficiente de absorção molar da AlOHPc. A compreensão das propriedades fotofísicas da AlOHPc em diferentes meios busca aprimorar a utilização desta molécula como fotossensibilizador no tratamento por TFD.
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    Propriedades fotofísicas de derivados de Benzazol e os mecanismos de supressão da fluorescência por fulerenos.
    (2022) Guaje, Cristian Ferney Alvarez; Cazati, Thiago; Postacchini, Bruna Bueno; Cazati, Thiago; Almeida, Ive Silvestre de; Vieira, André Alexandre
    A estrutura química das moléculas orgânicas conjugadas estabelece afinidade com suas propriedades fotofísicas, essa relação favorece a caracterização de novas moléculas para determinar qualidades que facilitam sua aplicação e fabricação de dispositivos optoeletrônicos. Neste contexto, este trabalho apresenta o estudo das propriedades fotofísicas de três moléculas inéditas derivadas fluorescentes de Benzazol, constituídas por um heteroátomo central de enxofre, ou oxigenio ou nitrogênio (AB-S, AB-O, AB-N). As propriedades fotofísicas das moléculas derivadas de Benzazol foram estudadas em líquido (solução) e sólido (filme) à temperatura ambiente, usando espectroscopia de absorção, fluorescência estacionária e fluorescência resolvida no tempo. Essas moléculas apresentam absorção na região do visível, elevados valores de eficiência quântica de fluorescência e decaimentos radiativos monoexponencial (um único tempo de vida de estado excitado). O trabalho também apresenta o estudo das interações intermoleculares entre essas moléculas fluorescentes e os fulerenos. A fluorescência dos compostos em solução de tolueno com diferentes concentrações de fulerenos C60 e derivado solúvel Pyrrolidine trisacid ethyl ester (C72H19O6N) (PyC60) foi suprimida por mecanismos simultâneos (dinâmico e estático) de supressão. A constante de supressão de fluorescência (Ksv) e os raios das esferas efetivas de supressão foram obtidas a partir dos gráficos de Stern-Volmer. Os valores de energia dos orbitais moleculares (HOMO, LUMO) das moléculas foram estimados usando Voltametria (VC). Os resultados obtidos demonstram características importantes para o uso dessas moléculas em dispositivos eletrônicos ˆ orgânicos de conversores de energia solar.
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    Release, transfer and partition of fluorescent dyes from polymeric nanocarriers to serum proteins monitored by asymmetric flow field-flow fractionation.
    (2021) Oliveira, Maria Alice de; Lana, Gwenaelle Elza Nathalie Pound; Oliveira, Patricia Capelari de; Pontífice, Thaís Godinho; Silva, Sabrina Emanuelle Dias; Machado, Marina Guimarães Carvalho; Postacchini, Bruna Bueno; Mosqueira, Vanessa Carla Furtado
    Fluorescent probes are used in drug nanocarrier pre-clinical studies or as active compounds in theranostics and photodynamic therapy. In the biological medium, nanoparticles interact with proteins, which can result in the off-target release of their cargo. The present study used asymmetric flow field-flow fractionation with online multi-angle laser light scattering and fluorescence detection (AF4-MALLS-FLD) to study the release, transfer, and partition of fluorescent dyes from polymeric nanoparticles (NP). NP formulations containing the dyes Rose Bengal, Rhodamine B, DiI, 3-(α-azidoacetyl)coumarin and its polymer conjugate, Nile Red, and IR780 and its polymer conjugate were prepared. NP suspensions were incubated in a medium with serum proteins and then analyzed by AF4. AF4 allowed efficient separation of proteins (< 10 nm) from fluorescently labeled NP (range of 54 – 180 nm in diameters). The AF4 analyses showed that some dyes, such as Rose Bengal, IR780, and Coumarin were transferred to a high extent (68-77%) from NP to proteins. By contrast, for DiI and dye-polymer conjugates, transfer occured to a lower extent. The studies of dye release kinetics showed that the transfer of IR780 from NP to proteins occurs at a high extent (~50%) and rate, while Nile Red was slowly released from the NP over time with reduced association with proteins (~20%). This experiment assesses the stability of fluorescence labeling of nanocarriers and probes the transfer of fluorescent dyes from NP to proteins, which is otherwise not accessible with commonly used techniques of separation, such as dialysis and ultrafiltration/centrifugation employed in drug encapsulation and release studies of nanocarriers. Determining the interaction and transfer of dyes to proteins is of utmost importance in the pre-clinical evaluation of drug nanocarriers for improved correlation between in vitro and in vivo studies.
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    Strongly luminescent and liquid-crystalline π-conjugated 2-methyl[1,2,3]benzotriazoles with a linear donor-acceptor-donor structure.
    (2020) Silva, Elias Regis da; Hinojosa, Abad Roger Castillo; Eccher, Juliana; Tonet, Michele Duarte; Brondani, Daniela; Zapp, Eduardo; Curcio, Sergio Fernando; Postacchini, Bruna Bueno; Cazati, Thiago; Vieira, André Alexandre
    Symmetrical 2-methyl[1,2,3]benzotriazole (BZT) derivatives with elongated peripheral units connected via acetylenic triple bonds present calamitic thermotropic mesomorphism with nematic and smectic phases. They show intense photoluminescence with near-unity quantum yields in solution. The peripheral groups significantly influence the excited-state lifetime. Fluorescence quenching is observed in the presence of C60, testifying of charge transfer to the fullerene acceptor. The varying sterical demand of the different substituents considerably influences the efficiency of the charge transfer induced fluorescence quenching. HOMO, LUMO and band gap energies ranged from −5.15 to −5.97 eV (ionization potential), −2.47 to −2.96 eV (electron affinity) and 2.68 to 3.08 eV (optical band gap).