Estudo estrutural de membranas modelo utilizando radiação síncrotron
Leide Passos Cavalcanti
TESE
Português
(Broch.)
T/UNICAMP C314e
Campinas, SP : [s.n.], 2001.
159 p. : il.
Orientador: Iris Concepcion Linares de Torriani
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin"
Resumo: As fases lamelares fonnadas em sistemas lipídeo/agua possuem características estruturais que servem como base para estudos de fenômenos de superficie e interface. As multicamadas de fosfolipídeos constituem-se em um eficiente modelo estrutural no estudo das propriedades das membranas...
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Resumo: As fases lamelares fonnadas em sistemas lipídeo/agua possuem características estruturais que servem como base para estudos de fenômenos de superficie e interface. As multicamadas de fosfolipídeos constituem-se em um eficiente modelo estrutural no estudo das propriedades das membranas biológicas. Em particular, as vesículas multilamelares ou lipossomas são atualmente motivo de intensas pesquisas em áreas tão diversas como o desenvolvimento de cosméticos e as aplicações médicas, como o encapsulamento de drogas e imunogênicos. O presente trabalho teve como objetivo analisar, do ponto de vista estrutural, os parâmetros envolvidos no processo de incorporação de vários tipos de compostos hidrofóbicos na estrutura lamelar de lipossomas e multicamadas do fosfolipídeo zwitteriônico DPPC. Técnicas de difração e espalhamento de raios X usando radiação síncrotron foram usadas para acompanhar mudanças estruturais de diversos sistemas de bicarnadas registrando as alterações nas temperaturas de transição de fase tennotrópicas e na ordem do empacotamento lamelar. Dessa maneira foi possível estudar o comportamento das fases Lb e La em função do conteúdo de água em sistemas de vesículas multilamelares de DPPC com adição do alcaloide Elipticina em várias concentrações. Os resultados mostraram uma diminuição da temperatura de pré transição Lb'-->Pb' assim como da transição de fase principal Pb'-->La. A taxa de decréscimo do espaçamento lamelar da membrana modelo na fase líquido cristalina em função da temperatura nos permitiu descrever o comportamento do coeficiente de compressão ténnica da fase La. Foi possível provar para este sistema, que adicionando o lipídeo aniônico Cardiolipina à membrana mista DPPC/CL. consegue-se otimizar a incorpomção da Elipticina. Os métodos previamente mencionados foram também usados para o estudo das fases lamelares de DPPC com adição de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos com vários graus de ação carcinogênica. Foi verificado nestas experiências que a temperatura da transição de fase principal assim como a distância de repetição da estrutura lamelar das vesículas na fase La sofrem mudanças com a incorporação dos HAPs. Mostrou-se assim, que a incorporação destes compostos hidrofóbicos favorece a fonnação da fase líquido cristalina, causando um alargamento da região da transição Pb' --> La. Os resultados obtidos neste trabalho são de importância básica no desenvolvimento de lipossomas termo-sensíveis que podem atuar como carreadores de drogas e no entendimento das perturbações que podem produzir moléculas hidrofóbicas quando interagem com as membranas celulares.
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Abstract: The structural features of the lamellar phases of the lipid/water systems are frequently used as a basic model for the study of surface and interface phenomena. Phospholipid bilayers represent an efficient structural model for the study of biological membranes. In particular, multilamellar...
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Abstract: The structural features of the lamellar phases of the lipid/water systems are frequently used as a basic model for the study of surface and interface phenomena. Phospholipid bilayers represent an efficient structural model for the study of biological membranes. In particular, multilamellar vesicles or liposomes are the subject of intense research in areas so diverse as de development of cosmetics or medical applications, such as drug and antigenic material encapsulation. The objective of this work has been to study, from the structural point of view, the process of incorporation of various types of hydrophobic compounds into the lamellar phase of liposomes and multilayers of the zwitterionic phospholipid DPPC. X-ray diffraction and scattering techniques using synchrotron radiation, have been used to monitor structural changes of several bilayer systems. Thermotropic phase transitions as well as the order of the lamellar packing were studied in in situ experiments. The behavior of the Lb' e Laphases was followed as a function of the water content in dispersions of DPPC multi lamellar vesicles with the addition of the alkaloid Ellipticine in several concentrations. The results showed a decrease in the temperature of the pre-transition as well as that of the main transition (Pb' --> La). The decrease of the lamellar spacing as a function oftemperature in the liquid crystalline phase leads to the description ofthe thermal compression coefficient in the w phase. It was also proved that addition of the anionic lipid Cardiolipin to the DPPC/water system it is possible to promote the incorporation of Ellipticine. The aforementioned methods were used in another set of experiments to study the lamellar phases of DPPC with the addition of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons known to have various degrees of carcinogenic activity. It was verified that the main transition temperature as well as the lamellar spacing of the multilamellar vesicles in the La phase have a change with the incorporation of these compounds. It was possible to show that the hydrophobic PAHs favor the formation of the liquid crystalline phase, causing a broadening of the Pb' --> La phase transition. The results obtained in this work are basically important in the development of thermo sensitive liposomes, which can act as drug carriers. They also contribute to the understanding of the perturbations caused by the interaction of highly hydrophobic molecules with the cellular membranes.
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Torriani, Iris Concepcion Linares de, 1934-
Orientador
Figueiredo Neto, A. M.
Avaliador
Volpe, Pedro Luiz Onófrio, 1947-
Avaliador
Santos, Maria Cristina dos, 1958-
Avaliador
Castro, Antonio Rubens Britto de, 1940-
Avaliador
Estudo estrutural de membranas modelo utilizando radiação síncrotron
Leide Passos Cavalcanti
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Leide Passos Cavalcanti
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