[pt] Estudos com nanopartículas magnéticas têm sido realizados no âmbito da medicina tanto para tratamento de tumores e câncer, quanto para fins de diagnósticos ou ainda para transporte de fármacos. Nanopartículas magnéticas podem ser administradas a alvos específicos e mantidas no local adequado por meio de um campo magnético aplicado. Com este propósito, as nanopartículas com um núcleo de material magnético são recobertas com material adequado para sua funcionalização. Neste trabalho sintetizamos nanopartículas de óxido de ferro e funcionalizamos sua superfície com uma bicamada que permitiu criar um compartimento adequado à solubilização de fármacos hidrofóbicos. Nesse compartimento foi solubilizada uma ftalocianina que se mostrou promissora como fotossensibilizante em terapia fotodinâmica. Fotossensibilizantes são moléculas que, ao interagir com a luz, formam espécies altamente reativas, como o oxigênio singlete, que destroem células e tecidos adjacentes. Este processo é utilizado em Terapia Fotodinâmica (PDT). A geração de oxigênio singlete pela ftalocianina no compartimento hidrofóbico foi avaliada usando como sonda o 1,3-difenil isobenzofurano (DPBF), em formulações com os surfactantes não iônicos, Tween 80 e Pluronic 127. Com o objetivo de controlar a liberação de fármacos, construímos um circuito eletrônico para produzir um campo magnético AC que atua sobre as partículas magnéticas e produz um aumento local de temperatura. O aumento de temperatura modifica a difusão das moléculas localizadas na camada que recobre as nanopartículas, o que permite variar a taxa de liberação. Foi estudada a variação de temperatura produzida na presença do campo magnético AC. Foi estudado também o efeito da temperatura na produção de oxigênio singlete. / [en] Magnetic nanoparticles have been studied aiming at medical applications, such as treatment of tumors and cancer, for diagnostic purposes and drug delivery. Magnetic nanoparticles can be administered to specific targets and maintained in the proper location by means of an applied magnetic field. For this purpose, nanoparticles with a core of magnetic material are coated with suitable material for functionalization. In this work, we synthesized nanoparticles of iron oxide and functionalized their surface with a bilayer that served as an appropriate compartment for hydrophobic drugs. A promising phthalocyanine derived photosensitizer was solubilized in this compartment. Photosensitizers are molecules that interact with light to form highly reactive species such as singlet oxygen, which destroy cells and surrounding tissues. This process is used in photodynamic therapy (PDT). The generation of singlet oxygen by the phthalocyanine in the hydrophobic compartment was evaluated using the probe 1,3- diphenyl isobenzofuran (DPBF) in formulations with the nonionic surfactants Tween 80 and Pluronic F-127. Aiming to control the release of drugs, we build an electronic circuit to produce an AC magnetic field which acts on the magnetic particles to produce a local temperature increase. This increase in temperature modifies the diffusion of molecules at the surface layer of the nanoparticles, and allows to control the rate of release. Temperature variation produced in the presence of the AC magnetic field was studied. The effect of temperature on the singlet oxygen production was also studied.

[pt] A norfloxacina é um antibiótico de amplo espectro bacteriano, amplamente utilizado na medicina. É membro da família das fluorquinolonas e, como a maioria dos membros dessa família, é naturalmente fluorescente. Isso torna técnicas espectroscópicas ideais para o seu estudo. Ademais, tem sido relatado que, quando complexada com metais de transição, como o cobre, pode apresentar maior ação microbiana e também ação antitumoral. Surfactantes são usualmente utilizados em formulações para transporte de fármacos, com o objetivo de acurar a ação dos mesmos em regiões específicas. Este trabalho teve por finalidade estudar, através de técnicas espectroscópicas como absorção, fluorescência estacionária e resolvida no tempo, a interação de norfloxacina com micelas dos surfactantes iônicos dodecilsulfato de sódio (SDS) e brometo de cetil trimetilamônio (CTAB). Esse estudo foi realizado em diferentes pHs, pois o equilíbrio iônico da norfloxacina depende do pH, e diversos trabalhos demonstram que o seu estado de carga é extremamente importante para a interação com alvos biológicos. Através das técnicas utilizadas foi possível mensurar as constantes de associação da norfloxacina às micelas, como também foi notório que, no caso do SDS, a concentração micelar crítica do surfactante sofre uma considerável redução, diminuindo em até seis vezes o valor usual em solução aquosa. Em pH 7,4 também foram avaliados os efeitos da complexação de norfloxacina com cobre e com os complexos cobre piridina, cobre bipiridina e cobre fenentrolina na interação com micelas de SDS. / [en] Norfloxacin is a broad-spectrum antibacterial drug widely used in medicine. It is a member of the family of fluoroquinolones and is naturally fluorescent, as the majority of the members of this family. This makes spectroscopic techniques ideal for its study. Moreover, it has been reported that complexation with transition metals such as copper can result in a higher antimicrobial and antitumor action. Surfactants are commonly used in formulations for drug delivery, with the purpose of improving the action in a specific region. This paper aims at studying the interaction of norfloxacin with ionic micelles of sodium dodecyl sulfate (SDS) and cetyl trimethylammonium bromide (CTAB) using spectroscopic techniques such as UV-Visible absorption, steady state and time resolved fluorescence. This study was carried out at different pH, since the ionic state of norfloxacin is modified by the pH, and several studies have shown that the ionic state of the molecule is extremely important for the interaction with biological targets. The techniques allowed obtaining the association constants of norfloxacin to the micelles. It was also noticed that in the case of SDS, the critical micelle concentration of the surfactant undergoes a considerable reduction, reducing six times the usual value in aqueous solution. At pH 7.4 the effects of norfloxacin complexation with copper and with the copper complexes with pyridine, bipyridine and phenanthroline on the interaction with SDS and CTAB micelles were also evaluated.

[pt] Terapia fotodinâmica (PDT) é um tratamento médico baseado na excitação ótica de um fármaco chamado fotossensibilizador. Quando os fotossensibilizadores são expostos a luz em comprimento de onda específico, eles podem produzir espécies reativas, como oxigênio singlete, capazes de matar células próximas ao local irradiado, tais como células cancerígenas. Nanomateriais híbridos formados de nanopartículas metálicas e componentes poliméricos são investigados por seu potencial em aplicações biomédicas devido à sua habilidade de simultaneamente permitir detecção para diagnóstico e terapia (teranóstico). Graças à multifuncionalidade assegurada pelas propriedades plasmônicas das nanopartículas metálicas e atividade terapêutica dos nanotransportadores de drogas, o encapsulamento de nanopartículas de ouro (AuNPs) envolvidas por polímeros biocompatíveis se tornaram um caminho fascinante para testar a terapia fotodinâmica, com a grande vantagem de prevenir efeitos de agregação em condições biológicas. Essa dissertação tem enfoque na estabilização e atividade fotodinâmica de um nanomaterial híbrido constituído de AuNPs sintetizadas em água por ablação a laser pulsado. O copolímero Pluronic F-127 foi utilizado como componente polimérico para estabilizar as nanopartículas. A produção de oxigênio singlete pelos fotossensibilizadores clorina e6 e azul de metileno foi estudada em ausência e em presença das AuNPs, utilizando 1,3-difenilisobenzofurano (DPBF) como sonda molecular. A reação específica de DPBF com oxigênio singlete modifica seu espectro de absorção na faixa visível, permitindo obter taxas de produção da espécie citotóxica. As amostras foram irradiadas com um LED emitindo em 650 nm e os espectros de absorção foram monitorados como função do tempo durante a irradiação. Foram obtidas taxas de fotodegradação dos fotossensibilizadores e rendimento quântico de produção de oxigênio singlete nos diferentes casos. / [en] Photodynamic therapy (PDT) is a medical treatment based on the optical excitation of a drug, called photosensitizer. When photosensitizers are exposed to light of specific wavelength, they can produce reactive species, such as singlet oxygen, capable of killing cells close to the irradiated site, such as cancer cells. Hybrid nanomaterials, comprising metallic nanoparticles and polymeric components, are investigated for their potential in biomedical applications due to their ability to simultaneously allow detection for diagnosis and therapy (theranostic). Thanks to the multi functionality assured by the nanoparticle plasmonic properties and therapeutic activity of the drug nanotransporters, the encapsulation of gold nanoparticles (AuNPs) wrapped by biocompatible polymers has become an attractive way to test photodynamic therapy, with the great advantage of preventing effects of aggregation under biological conditions. This dissertation focuses on the stabilization and photodynamic activity of a hybrid nanomaterial composed of AuNPs synthesized in water by laser ablation. The copolymer Pluronic F-127 was used as a polymeric component to stabilize the nanoparticles. The production of singlet oxygen by the photosensitizers chlorin e6 and methylene blue was studied in the absence and presence of AuNPs using 1,3 diphenylisobenzofuran (DPBF) as a molecular probe. The specific reaction of DPBF with singlet oxygen modifies its absorption spectrum in the visible range and allows to obtain rates of cytotoxic species production. Samples were irradiated with a LED emitting 650 nm radiation and the absorption spectra were monitored as a function of time during irradiation. Rates of photosensitizers degradation and quantum yields of singlet oxygen production were obtained in different cases.

[pt] As plataformas continentais são grandes reservatórios de matéria orgânica, reflexo das altas taxas de produção primária e do aporte continental nessas províncias dos oceanos. O sedimento de fundo é um depósito natural para matéria orgânica e para diferentes tipos de poluentes. A composição bioquímica da matéria orgânica sedimentar permite identificar a sua origem e qualidade como alimento para organismos bentônicos heterotróficos. Deste modo, esta pesquisa teve como objetivo avaliar a qualidade nutricional da matéria orgânica sedimentar superficial da Bacia de Santos, localizada entre Cabo Frio (RJ) e o Cabo de Santa Marta (SC) através do teor de carbono biopolimérico, que representa a soma de carboidratos, proteínas e lipídios totais. Para isso, foram realizadas amostragens em 87 estações de coleta, em triplicata. Os biopolímeros orgânicos (proteínas, carboidratos e lipídeos totais) foram analisados separadamente após extração/digestão e medição por espectrofotometria de absorção molecular. Para carboidratos (CHO) obteve-se média de 1,23 ± 0,36 mgC g-1 de sedimento seco, para proteínas (PRT) esse valor foi de 1,06 ± 0,31 mgC g-1 de sedimento seco e para lipídios (LIP) a média foi de 0,32 ± 0,11 mgC g-1. O carbono biopolimérico (CBP) é resultado da transformação dos valores obtidos para os biopolímeros em equivalentes de carbono através de fatores de conversão. Para esse parâmetro obteve-se média de 2,63 ± 0,53 mgC g-1. O índice alimentar (IA) calculado para a matéria orgânica no sedimento apresentou valores que variaram de 28,7 até 65,7 porcento, indicando uma grande contribuição do CBP em relação ao carbono orgânico total. Também foi observada elevada variabilidade espacial do CBP em função da produtividade primária, processos biogeoquímicos e hidrodinâmicos da área. Por fim, a avaliação da qualidade do material orgânico presente no sedimento, feita através do CBP e do IA, indicou alta biodisponibilidade de alimento para os organismos bentônicos, principalmente na plataforma e talude médio. / [en] The continental shelves are large reservoirs of organic matter, reflecting the high rates of primary production and continental input into these ocean provinces. The bottom sediment is a natural repository for organic matter and for different types of pollutants. The biochemical composition of sedimentary organic matter allows us to identify its origin and quality as food for benthic heterotrophic organisms. Thus, this research aimed to evaluate the nutritional quality of the superficial sedimentary organic matter of the Santos Basin, located between Cabo Frio (RJ) and Cabo de Santa Marta (SC) through the biopolymer carbon content, which represents the sum of carbohydrates, proteins and total lipids. For this, sampling was carried out in 87 collection stations, in triplicate. The organic biopolymers (proteins, carbohydrates and total lipids) were analyzed separately after extraction/digestion and measurement by molecular absorption spectrophotometry. For carbohydrates (CHO) an average of 1.23 ± 0.36 mgC g-1 of dry sediment was obtained, for proteins (PRT) this value was 1.06 ± 0.31 mgC g-1 of dry sediment and for lipids (LIP) the average was 0.32 ± 0.11 mgC g-1. The biopolymer carbon (CBP) is the result of the transformation of the values obtained for the biopolymers in carbon equivalents through conversion factors. For this parameter an average of 2.63 ± 0.53 mgC g-1 was obtained. The food index (AI) calculated for organic matter in sediment showed values ranging from 28.7 to 65.7 percent, indicating a large contribution of CBP in relation to total organic carbon. High spatial variability of CBP was also observed as a function of primary productivity, biogeochemical and hydrodynamic processes in the area. Finally, the evaluation of the quality of organic material present in the sediment, through CBP and AI, indicated high bioavailability of food for benthic organisms, mainly in the platform and medium slope.

[pt] O ferro é extraído sob a forma de minério de ferro, sendo 99 por cento utilizado na indústria siderúrgica. Os documentos normativos existentes indicam a volumetria como à técnica analítica para quantificar o teor de ferro em minério de ferro, com exceção da ISO 9516-1: 2003, que, recomenda a espectrometria de fluorescência de raios-X por comprimento de onda (WDXRF). Na literatura são descritos estudos utilizando a espectrometria de fluorescência de raios-X por dispersão de energia (EDXRF) para quantificar ferro em minério de ferro, mas em nenhuma destas publicações é caracterizada a confiabilidade metrológica e a incerteza de medição, sendo outros aspectos importantes na seleção de um método analítico o impacto económico e tempo de análise. No presente trabalho realizou-se um estudo comparativo de impacto económico, tempo de análise e desempenho metrológico na quantificação de ferro em minério de ferro por meio da técnica de EDXRF, comparando-o com a espectrofotometria de absorção molecular e volumetria (titulação com dicromato de potássio), abrangendo a incerteza de medição e a avaliação de parâmetros de validação para EDXRF. A análise volumétrica foi realizado baseado nas normas ANBT NBR 8577:2011 e ASTM E246:2010. Na espectrofotometria de absorção molecular, adaptou-se o método da ortofenantrolina descrito na norma ABNT NBR 13934:1997. Nas outras técnicas precisam-se da abertura da amostra, na EDXRF, as amostras foram preparadas na forma de pastilha (pó de minério prensado). Os métodos avaliados apresentaram desempenhos metrológicos equivalentes, os melhores indicadores de custo e tempo em longo prazo foram observados para o método por EDXRF na quantificação do teor de ferro em minério. / [en] After its extraction in the form of iron ore, 99 per cent of the iron is employed in the steel industry. The normative documents existents recommend to volumetry as the technical analytic for quantification of iron in iron ore, with the exception of ISO 9516-1: 2003, which recommends the fluorescence spectrometry X-ray wavelength (WDXRF). In literature, there are studies using energy dispersive Xray fluorescence spectrometry (EDXRF) to quantify iron in iron ore, but none of these is characterized by complete validation and measurement uncertainty. Other aspects to be considered when selecting an analytical method are the financial cost and the time for analysis. In this work it is carried out a comparative study of financial cost, time analysis and metrological performance on quantification of iron ore through the EDXRF technique, in comparison with the results obtained by molecular absorption spectrophotometry and volumetry (titration with potassium dichromate), including measurement uncertainty evaluation and some parameter of validation for EDXRF. The molecular absorption spectrophotometry measurements were performed by colorimetric orthophenanthroline method. Unlike the other approaches that require sample preparation with acid, for EDXRF measurements, samples were prepared in tablet form (pressed iron ore powder). The evaluated methods presented equivalent metrological performances on determining iron in ore, but the best long-term outcome for cost was observed in the results obtained by EDXRF method.