Estágio realizado no DEQ-FEUP e orientado pelo Eng.º Luís Matos / Tese de mestrado integrado. Engenharia Química. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:03:32Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo9408_1.pdf: 2112458 bytes, checksum: 9a188e442926dac6fea6a23df02d18ad (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2012 / Este trabalho reporta a síntese e caracterização de novos materiais de sílica contendo éteres coroa tendo como fonte de sílica o precursor tetraetilortosilicato (TEOS). Os materiais foram sintetizados pelo método tradicional e por rotas alternativas como forno mufla e microndas. Os materiais foram caracterizados por um conjunto de técnicas como análise elementar, ressonância magnética nuclear de 13C e 29Si, espectroscopia de absorção na região do infravermelho, termogravimétrica, e microscopia eletrônica de varredura. Os novos materiais sintetizados apresentam uma alternativa versátil para o desenvolvimento de ionóforo covalentemente ligado à rede de sílica. Todos os compostos mostraram um efeito sinérgico do ponto de vista termodinâmico, uma vez que o composto análogo, o éter (15-coroa-5) apresenta uma baixa temperatura de decomposição. O aumento da proporção do precursor de sílica (TEOS) proporcionou uma melhoria das propriedades mecânicas e térmicas do material, bem como o aumento da robustez da rede inorgânica, devido ao aumento do número de unidades de siloxano. Os materiais sintetizados apresentar uma variedade de aplicações, principalmente na composição de sensores e catalisadores

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:15:45Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo9260_1.pdf: 2274059 bytes, checksum: 3561952491e324d7b9d95f9fa7133af8 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2004 / Cátions metálicos em solução formam complexos de inclusão com éteres coroa, cujas constantes de equilíbrio dependem, principalmente, das características do íon, do éter coroa e do solvente utilizado. Assim, buscamos acompanhar o efeito da adição de éter 18-coroa-6 a soluções aquosas de íons metálicos através de medidas do coeficiente de difusão das espécies envolvidas por técnicas de ressonância magnética nuclear. Isto, porque o coeficiente de difusão dos íons metálicos deveria sofrer uma diminuição, a partir da complexação com o éter coroa. Escolhemos investigar a complexação em meio aquoso, por ser aonde acontece a maioria dos processos biológicos. Os primeiros eletrólitos que estudamos, em solução aquosa, foram sais de sódio (23Na). Somente detectamos a média ponderada das espécies livres e complexadas por nossas medidas de deslocamento químico e do tempo de relaxação spin-spin do íon sódio em função da concentração de éter 18-coroa-6. Portanto, pode-se concluir que a troca química entre os íons sódio complexados e não complexados é muito rápida em solução aquosa. Para medir o coeficiente de difusão dos íons sódio, construímos uma sonda na freqüência de 79,3MHz com bobinas de gradiente de campo magnético e blindagem ativa, na qual utilizamos a seqüência de Stejskal e Tanner. Quando efetuamos as medidas, entretanto, observamos que pequenas quantidades de éter 18-coroa-6 causam uma supressão muito maior no seu coeficiente de difusão do que a que seria esperada devido a uma simples complexação. E isto, na faixa de concentrações em que mudanças na viscosidade macroscópica podem ser desconsideradas. Primeiramente, observamos este efeito em solução de azida de sódio, e, em seguida, em solução de tiocianato de sódio. Por outro lado, medidas com cloreto e fluoreto de sódio não apresentaram esta diminuição pronunciada no coeficiente de difusão dos íons sódio. Já com o iodeto de sódio não foi possível medir o coeficiente de difusão do íon sódio na solução, pois a constante de acoplamento quadrupolar do íon sódio, neste caso, é muito grande, aumentando a taxa de relaxação transversal. Interpretamos esta supressão no coeficiente de difusão como resultado da formação de estruturas agregadas de éter coroa com íons sódio. Este agregado, com grande raio hidrodinâmico, causaria a diminuição do coeficiente de difusão dos íons sódio, justificando nosso modelo. Segundo nossos resultados experimentais, o número de íons sódio presentes na estrutura agregada é de aproximadamente seis. Entretanto, só foi possível medirmos o coeficiente de difusão dos íons sódio para pequenas quantidades de éter coroa na solução, pois com a complexação, ocorre o aumento da constante de acoplamento quadrupolar com conseqüente redução no tempo de relaxação transversal do íon sódio que fica menor que o tempo necessário para efetuar a seqüência de pulsos. Para investigarmos o comportamento do sistema frente a maiores concentrações de éter coroa, resolvemos ampliar nossa pesquisa com o estudo da complexação dos sais de lítio com éter 15-coroa-5. Apesar do 7Li ter spin nuclear 3/2, seu momento quadrupolar é pequeno e, conseqüentemente, o tempo de relaxação transversal dos íons lítio na solução é maior que o dos íons sódio. Com isso, pudemos medir o coeficiente de difusão dos íons lítio em concentrações maiores de éter coroa na solução. Porém, com estas medidas não foi detectada a supressão do coeficiente de difusão devido à formação de agregados na presença do íon lítio. Para melhor caracterização do agregado de íons sódio, realizamos medidas do tempo de relaxação longitudinal dos hidrogênios metilênicos do éter 18-coroa-6 na presença de sais. Estas medidas corroboram as observações anteriores, da formação do agregado, com a participação do éter 18-coroa-6, devido à diminuição do T1 dos seus hidrogênios. A vantagem desta metodologia está na rapidez com que a formação do agregado pode ser detectada: por uma única medida. Estudando as propriedades dos ânions em solução, percebemos que os agregados são formados na presença de sais de sódio tidos como structure breakers (azida, tiocianato, bicarbonato e acetato de sódio). Por outro lado, os sais de sódio tidos como structure makers (fluoreto e cloreto de sódio) não formam agregados. Para a completa caracterização do agregado, faltava-nos ainda descobrir se os ânions estavam ou não presentes em sua estrutura. Com este intuito, realizamos medidas do coeficiente de difusão do íon bicarbonato marcado com carbono-13, H13CO3-, em soluções de bicarbonato de sódio (NaH13CO3) e éter 18-coroa-6. Através deste experimento, pudemos detectar a presença de seis íons bicarbonatos no agregado Finalmente, empregamos a seqüência CRAZED para confirmar a redução do coeficiente de difusão do éter 18-coroa-6 na presença de azida de sódio, em relação a uma solução equivalente de cloreto de sódio. A fim de interpretar quantitativamente os resultados, foi necessário realizarmos também outros experimentos com seqüência de pulsos 2D CRAZED. Foram comparados espectros experimentais e simulados, onde introduzimos algumas suposições que foram testadas. Estas suposições referem-se principalmente à maneira como o campo dipolar à distância, espacialmente modulado pelo gradiente, é atenuado em conseqüência da difusão durante o período de detecção. Comparando as razões entre as amplitudes, bem como a largura das linhas, dos espectros experimentais com os espectros simulados de misturas binárias líquidas diluídas, concluímos que quando espécies com coeficientes de difusão bastante distintos são analisadas, os espectros 2D-CRAZED servem muito bem para testar aspectos da atenuação causada pela difusão, que permanecem ocultos, quando espécies com semelhantes coeficientes de difusão são consideradas. Estes estudos preliminares, com a seqüência CRAZED, permitiram confirmar a diminuição do coeficiente de difusão pela formação do agregado. Relatamos nesta tese a descoberta da formação de agregados iônicos de sais de sódio na presença de éter 18-coroa-6 em solução aquosa. Em síntese, tudo se passa como se a formação do agregado fosse a junção de um éter 18-coroa-6, com cerca de seis íons sódio e seis ânions (de um sal de sódio structure breaker), formando um conjunto que se torna hidrofóbico pela aglutinação, expulsando a água

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:01:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo9200_1.pdf: 2609414 bytes, checksum: f2aac836702c7d45007a2262925fdb0a (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / As sínteses de novos éteres-coroa, com grupos sulfóxido, foram testadas visando suas aplicações como ligantes em compostos de coordenação com íons lantanídeos. As estruturas dos éteres-coroa e de seus complexos com o Eu3+ foram obtidas com o método SMLC/AM1. Os resultados para a complexação foram favoráveis para os seguintes compostos: 2,3,11,12-dibenzo-1,4,10,13-tetraoxa-7,16-ditia-ciclooctadeca- 2,11-dieno-7,16- dióxido (dibenzo-18-coroa-4-7,16-(SO)2) e o 1,4,10,13-tetraoxa-7,16- ditia-ciclooctadecano-7,16-dióxido (18-coroa-4-7,16-(SO)2). Para um terceiro ligante, 2,4,12,14-dibenzo-1,5,11,15-tetraoxa-8,18-ditia-cicloeico-2,12-dieno-8,18-dióxido (dibenzo- 20-coroa-4-8,18-(SO)2) , sua complexação com Eu3+ não foi favorável devido a limitações estruturais. As metodologias de sínteses destes ligantes foram adaptadas de métodos descritos na literatura para sistemas similares, sendo observado que essas condições não foram favoráveis para a formação dos macrociclos desejados contendo grupos sulfóxido. Apenas o produto 2,3-benzo-1,4-dioxa-7-tia-ciclononano-2-eno-7-óxido (benzo-9-coroa-2-7-(SO)) foi obtido em rendimento de aproximadamente 10%, sendo que a confirmação de sua estrutura ainda requer alguns experimentos. O desenvolvimento de metodologias mais específicas para a preparação desses compostos se faz necessário, uma vez que o tamanho da cavidade do éter coroa pode ser controlado pelas condições reacionais. A modelagem molecular para o éter coroa obtido sugere que este pode formar um complexo com o Eu3+ na proporção de 1:2 de Eu3+ e ligante, indicando potencial aplicação desta nova classe de ligantes. Lantanídeos, Sulfóxidos, Sparkle, Química Orgânica

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4485.pdf: 10452784 bytes, checksum: c97ffcf09e06376e8d784b7641e46a27 (MD5) Previous issue date: 2012-04-27 / Universidade Federal de Minas Gerais / The main objectives of this dissertation were to study the short (tensile and impact) and long-term (fatigue) mechanical behavior of nanocomposites of poly(ether-ether-ketone), PEEK, with nanohydroxyapatite, nHA, for application as biocompatible materials. First of all, a preliminary study was conducted to determine the influence of the addition of nHA in the rheological, thermal and dynamic mechanical properties of PEEK, in order to choose an optimal formulation for large-scale preparation. The chosen composition with 10wt% of nHA was prepared by melt mixing in a co-rotating twin screw extruder. The resulting structure and dispersion were characterized by scanning electron microscopy (SEM) and rheological properties. Subsequently, the materials (PEEK and PEEK/nHA nanocomposite) were injection molded at 3 different conditions by varying the flow rate. The resulting morphologies were evaluated by polarized light optical microscopy (PLOM) and the degree of crystallinity of the samples was evaluated by differential scanning calorimetry (DSC) and wide angle X-ray scattering (WAXS). The mechanical properties of tensile, impact and fatigue of PEEK and nanocomposite were measured and correlated with the results of dynamic mechanical thermal analysis (DMTA) and the resulting morphology. It was found that the variation of the injection conditions did not change the materials properties significantly; however, the obtained long and short-term mechanical properties of the nanocomposite were within the range of cortical bone properties and, therefore, the nanocomposite can mechanically be used for medium load bearing implant applications, due to their limited modulus. Finally, tests with adult stem cells to determine in vitro biological response of the biomaterial were performed, which indicated that these cells proliferated faster in PEEK/nHA, indicating that the biological response is most favorable to the nanocomposite than to pure PEEK. / Esta dissertação teve como principal objetivo estudar as propriedades mecânicas de curta (tração e impacto) e longa duração (fadiga) de um nanocompósito de poli(éter-éter-cetona), PEEK, com nanohidroxiapatita, nHA, para aplicação como material biocompatível. Primeiramente, foi realizado um estudo preliminar para determinar a influência da adição da nHA nas propriedades reológicas, térmicas e dinâmico-mecânicas do PEEK, com o objetivo de escolher uma formulação ideal para preparo em grande escala do nanocompósito. Em seguida, a composição escolhida com 10% em massa de nHA foi preparada via mistura no estado fundido em uma extrusora de rosca dupla co-rotacional. A estrutura resultante e a dispersão foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e por propriedades reológicas. Posteriormente, os materiais (PEEK/nHA e PEEK puro) foram moldados por injeção em 3 condições diferentes, variando-se a vazão. As morfologias obtidas foram avaliadas por microscopia ótica de luz polarizada (MOLP) e o grau de cristalinidade das amostras foi avaliado por calorimetria exploratória diferencial (DSC) e por difração de raios-X de alto ângulo (WAXS). As propriedades mecânicas de tração, impacto e fadiga do PEEK e do nanocompósito foram medidas e correlacionadas com os resultados de análise térmica dinâmicomecânica (DMTA) e com a morfologia resultante. Verificou-se que a variação nas condições de injeção não promoveram diferenças significativas nas propriedades dos materiais; no entanto, as propriedades mecânicas de curta e longa duração obtidas para o nanocompósito estavam dentro da faixa de propriedades do osso cortical sendo, portanto, o nanocompósito compatível mecanicamente para aplicações como implantes que não envolvam alto suporte de carga, devido à sua limitação de módulo elástico. Por fim, foram realizados testes com células-tronco adultas para determinar a resposta biológica in vitro do biomaterial produzido, os quais indicaram que a proliferação destas células ocorreu de forma mais rápida no PEEK/nHA, indicando que a resposta biológica é mais favorável ao nanocompósito do que ao PEEK puro.

O gás de síntese (Syngas), proveniente do biogás gerado no tratamento anaeróbio de águas residuárias e o CO2 (presente no biogás) surgem como fontes promissoras para a obtenção de produtos de valor agregado nomeados C2-C4, tais como eteno, propileno, butano, metanol e dimetil éter (DME). Neste trabalho, catalisadores de Cu suportados em argila pilarizada foram estudados visando à produção de compostos C2-C4 a partir da hidrogenação do CO e CO2. Da mesma forma, buscou-se otimizar estes catalisadores, tanto para o processo de Fischer-Tropsch quanto para a síntese direta do DME. Primeiramente, foi avaliado o efeito dos agentes pilarizantes Al e Nb para a conversão do metanol em produtos C2-C4. Após a seleção do agente pilarizante, avaliou-se o efeito do teor de cobre (5% e 10% em massa) no catalisador bifuncional de CuZn/V-Al PILC. Finalmente, foi realizada a adição de Ce, Nb, Fe e/ou Co (5% em massa) sobre o catalisador contendo 10% de Cu suportado na argila pilarizada V-Al PILC. As reações de conversão do metanol foram realizadas em temperaturas de 250 ºC - 400 ºC/2h, sob o fluxo de 1,1 mL.h-1. As reações de hidrogenação (CO e CO2) foram realizadas nas temperaturas de 250 ºC e 300 ºC/3h, P= 40 bar e razão de H2/CO=2 e H2/CO2=3. Os catalisadores foram caracterizadas por difração de raios X (DRX) in situ e ex situ, refinamento de Rietveld, fisissorção de N2, análise da composição química (EDX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), redução a temperatura programada (RTP-H2), oxidação do cobre com N2O (TPD-N2O), adsorção de piridina gasosa como molécula modelo para a identificação dos sítios ácidos através do FTIR (FTIR-Py), dessorção de amônia a temperatura programada (DTP- NH3), espectroscopia de absorção de raios X e espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X (XPS). O processo de pilarização somado à impregnação de Cu juntamente com Zn, Ce, Nb, Fe e/ou Co produziu catalisadores com diferentes propriedades estruturais e ácidas, as quais favoreceram as conversões do CO e CO2 para produtos C2-C4. O catalisador bimetálico CuFe/V-Al PILC foi o mais ativo em ambas reações de hidrogenação (CO e CO2) e o mais seletivo para a síntese de DME. Os estudos de caracterização mostraram que a baixa seletividade apresentada para a formação de DME está relacionada com a baixa densidade total de sítios ácidos e com a elevada velocidade espacial experimental. / Syngas, a gas mixture produced from biogas generated in the anaerobic treatment of wastewaters, and carbon dioxide (CO2), a biogas constituent, are promising feedstocks for obtaining value-added chemicals known as C2-C4 products, which include ethylene, propylene, butane, methanol, and dimethyl ether (DME). In this work, Cu catalysts supported on pillared clay were studied aiming at producing C2-C4 compounds from hydrogenation of CO and CO2. The studies were conducted toward optimizing the catalysts performance both for Fischer-Tropsch process and direct synthesis of DME. First, the effect of Al and Nb pillared agents on the conversion of methanol to C2-C4 products was evaluated. The pillared agent was selected and further used to evaluate the Cu content (5 to 10 wt.%) effect on the bifunctional CuZn/V Al-PILC catalyst. Finally, the addition of Ce, Nb, Fe and/or Co (5 wt.%) to the 10 wt.% Cu-containing catalyst supported on V-Al PILC pillared clay was studied. The methanol conversion was performed in the temperature range 250 - 400 °C for 2 h under flow of 1.1 mL h-1. The CO and CO2 hydrogenation reactions were carried out at 250 °C and 300 °C, respectively, for 3 h and P = 40 bar using ratios H2/CO = 2 and H2/CO2 = 3. The catalysts were characterized by means of in situ and ex situ X-ray diffraction (XRD), Rietveld refinement, N2 physisorption, chemical composition analysis (EDX), scanning electron microscopy (SEM), temperature-programmed reduction (TPR-H2), Cu oxidation with N2O (TPD-N2O) pyridine adsorption-FTIR spectroscopy (FTIR-Py), temperature-programmed NH3 desorption (TPD-NH3), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The pillaring process along with impregnation of Cu with Zn, Ce, Nb, Fe and/or Co produced catalysts with different structural and acidity properties, which favored the conversion of CO and CO2 into C2 -C4 products. The bimetallic CuFe/V-Al-PILC catalyst presented the highest catalytic activity on the CO and CO2 hydrogenation reactions, and best selectivity for DME synthesis. The low selectivity for obtaining DME was revealed to be most likely due to low total acid sites density of catalysts and high experimental spatial velocity.

Neste trabalho foi realizada a síntese, purificação e caracterização de uma tetra crowned porfirina, a 5,10,15,20-tetraquis[2-(hexaoxacicloexadecano-3-amidafenil)]-porfirina, H2TCP, bem como a correspondente ferroporfirina, (FeTCP)Cl. Foi investigado a atividade catalítica desta ferroporfirina e da ferroporfirina mono-crowned substituída, (FeMCP)Cl, sintetizada anteriormente, na oxidação dos substratos (z)-ciclooocteno, estireno, cicloexano e do fármaco carbamazepina, por vários oxidantes: iodosilbenzeno, ácido meta-cloroperbenzóico e hipoclorito de sódio, em meio homogêneo (MeOH ou ACN) e bifásico (C2H4Cl2/H2O). Os resultados revelaram que estes sistemas metaloporfirinicos podem ser considerados bons modelos biomiméticos das enzimas citocromo P450, para oxidação dos substrados estudados, levando ao mesmo produto obtido in vivo na oxidação do fármaco carbamazepina, o cabamazepina-epóxido. Os rendimentos dos produtos de oxidação catalisada pelas ferro crowned porfirinas são, na maioria dos casos, mais expressivos do que aqueles observados com as metaloporfirinas amino-substituídas precursoras. Estes resultados indicam que o substituinte éter coroa confere maior estabilidade e reatividade ao catalisador, e leva à maior seletividade, resultado da interação do éter corôa com o substrato, direcionando-o para o sítio catalítico. Uma outra propriedade importante das crowned porfirinas estudadas é sua capacidade de atuar como agente transferidor de fases nas reações em meio bifásico, utilizando hipoclorito de sódio como oxidante. Os resultados catalíticos nestes sistemas mostraram que as unidades éter corôa foram capazes de carregar o oxidante do meio aquoso para o meio orgânico, onde se encontra o substrato. Foram avaliadas também as propriedades destas novas porfirinas e metaloporfirinas em extrair íons metálicos sódio e potássio do meio aquoso para o meio orgânico. As crowned porfirinas foram bastante eficientes na extração destes metais, principalmente utilizando a técnica de extração por fase única, levando a extrações superiores a 90 % do cátion potássio, e mostrando maior seletividade para este cátion, devido ao tamanho adequado da cavidade do éter corôa para ligar este íon. Foi realizada também a caracterização das porfirinas e ferroporfirinas crowned substituídas por voltametria cíclica, visando sua aplicação futura na análise eletroanalítica de íons potássio e/ou sódio. Observou-se que as porfirinas crowned substituídas sofrem reduções mais fáceis e oxidações mais difíceis quando comparadas com as porfirinas precursoras, mostrando o efeito sacador de elétrons dos substituintes éter corôa. Estes resultados ajudam a explicar os melhores resultados catalíticos obtidos com as ferro porfirinas crowned substituídas, mostrando o efeito do éter coroa em formar a metaloporfirina mais eletrofílica e aumentando a reatividade da espécie catalítica. / In this work we carried out the synthesis, purification and characterization of a tetra crowned porphyrin, 5,10,15,20-tetrakis[2- (hexaoxacyclohexanedecane-3-amidephenyl)]porphyrin, H2TCP, and its corresponding ironporphyrin, (FeTCP)Cl. We investigated the catalytic activity of both this ironporphyrin and the previously synthesized mono-crowned substituted (FeMCP)Cl in the oxidation of the substrates Z-cyclooctene, styrene, cyclohexane and the drug carbamazepine by oxidants like iodosylbenzene, metachloroperbenzoic acid and sodium hypochlorite, in homogeneous (methanol or acetonitrile) and biphasic (C2H2Cl2/H2O) media. Our results demonstrated that these metalloporphyrin systems can be considered good biomimetic models of the cytochrome P450 enzymes in the case of the substrates studied herein, since they led to the same product obtained in the in vivo oxidation of carbamazepine, the carbamazepine-epoxide. The product yields obtained in the oxidation reactions catalyzed by the crowned ironporphyrins were, in the majority of the cases, higher than those achieved with the precursor aminosubstituted metalloporphyrins. This indicates that the crown-ether substituent renders the catalyst more stable and reactive, thus leading to higher selectivity. This selectivity results from the interaction between the crown-ether and the substrate, which directs the latter toward the catalytic site. Another important feature of the studied crowned ironporphyrins is their ability to act as phase-transfer agent in the reactions carried out in biphasic medium, using sodium hypochlorite as oxidant. The catalytic results using such a system gave evidence that the crown ether entities were capable of carrying the oxidant from the aqueous to the organic medium, where the substrate was located. We also evaluated the ability of these novel porphyrins and ironporphyrins to extract sodium and potassium ions from aqueous solution to organic medium. The crowned porphyrins were efficient at extracting these metals, especially when the one-phase extraction technique was employed, leading to potassium ion extraction as high as 90 %. The complexes were more selective toward this latter ion due to the fact that the size of the crown ether cavity was more suitable for binding the larger K+. The crowned porphyrins and ironporphyrins were also characterized by cyclic voltammetry, aiming at their future application in the electroanalytical determination of sodium and potassium ions. When compared with the precursor aminosubstituted porphyrins, we observed that the crowned porphyrins undergo reduction more easily, but their oxidation is harder to achieve. This gives evidence of the electronwithdrawing effect of the crownether substituent. These results help explain the better catalytic results obtained with the crowned ironporphyrins, showing that the crown-ether entity must render the metalloporphyrin more electrophilic, thus increasing the reactivity of the active species.

Os éteres de bifenilas polibromados (PBDEs) são largamente usados como retardadores de chama e têm sido detectados no sangue humano, tecido adiposo e leite materno devido às suas propriedades físico-químicas e bioacumuladoras e à sua elevada persistência no meio ambiente. Muitos estudos têm relatado toxicidade hepática relacionada à exposição aos PBDEs. Como efeitos citotóxicos são frequentemente associados à disfunção mitocondrial,no presente estudo, investigamos a toxicidade do BDE-47 em mitocôndrias isoladas de fígado de rato. Nos seguintes parâmetros: potencial de membrana mitocondrial, consumo de oxigênio, interação com a membrana mitocondrial, liberação de cálcio, inchamento mitocondrial e os níveis de ATP da suspensão mitocondrial com a finalidade de observar a capacidade do composto em interferir com a bioenergética da organela. Avaliou-se ainda a formação de espécies reativas de oxigênio (ROS), dos níveis de GSH/GSSG, níveis mitocondriais de grupos sulfidrila de proteínas e níveis mitocondriais de NAD(P)H com o intuito de analisar o estado redox mitocondrial. Os congêneres BDE-47 e BDE-99 foram avaliados em concentrações que variaram entre 0,1 e 50 ?mol/L. Os dois congêneres de PBDEsapresentaram toxicidade mitocondrial afetando todos os parâmetros que avaliam a bioenergética mitocondrial culminandoum uma depleção do ATP. Por outro lado, nos ensaios de avaliação do estresse oxidativo os PBDEs estudados não demonstraram qualquer efeito, no entanto, afetaram a cadeia respiratória mitocondrial, o que normalmente reflete em um acúmulo de espécies reativas de oxigênio. Estes resultados são explicados pelo mecanismo de ação destes compostos como retardante de chama, pois durante a combustão os retardantes de chama bromados realizam a neutralização de radicais livres (OHo e Ho). Conclui-se assim que os PBDEs podem levar à disfunção bioenergética e assim induzir a morte celular pela diminuição do ATP. Observou-se ainda que BDE-47 apresentou maior toxicidade do que o BDE-99 sobre os parâmetros estudados. / Polybrominated biphenyls ethers (PBDE) , widely used as flame retardants, have been detected in human blood, adipose tissue and breast milk due to their physicochemical and high bioaccumulative properties and environmental persistence. Many studies have reported liver toxicity related to exposure to PBDEs. As cytotoxic effects are often associated with mitochondrial dysfunction,in the present study, we investigated the toxicity of the BDE-47 and BDE-99 on isolated rat liver mitochondria. Assessing mitochondrial membrane potential, oxygen consumption, interaction with the mitochondrial membrane, calcium release, mitochondrial swelling and ATP levels of the mitochondrial suspension in order to observe the ability of the compounds to interfere with the bioenergetic organelle, and the formation of reactive oxygen species (ROS), GSH/GSSG levels, mitochondrial sulfhydryl groups and levels of mitochondrial NAD(P)H in order to analyze mitochondrial redox state. The congeners BDE-47 and BDE -99 were evaluated at concentrations ranging between 0.1 and 50 ?mol/L. Both PBDEs congeners showed mitochondrial toxicity affecting all parameters that assess mitochondrial bioenergetics and culminating with ATP depletion. On the other hand, no effect was observed in tests assessing oxidative stress, although they were able to inhibit the mitochondrial respiratory chain, which is usually reflected in an accumulation of reactive oxygen species. These results are explained by the mechanism of action of this compounds as flame retardants, because during the combustion brominated flame retardants perform the neutralization of free radicals (OHo and Ho). It follows that PBDEs can lead to mitochondrial dysfunction and thus induce bioenergetic cell death. It was also observed that The BDE-47 showed higher toxicity than BDE-99 in the studied model

Submitted by Thais Lopes (th.lopes1598@gmail.com) on 2018-11-05T15:32:25Z No. of bitstreams: 3 Projeto do mestrado- oficial- Angela- 8-2.pdf: 3009718 bytes, checksum: 4c36b53edd59329e99ae4a5a353fe707 (MD5) ficha catalografica- 2.pdf: 5663 bytes, checksum: 4427a31cced13d1e8e4f0e666e047007 (MD5) CAPA -FINAL-OFICIAL-2.pdf: 785430 bytes, checksum: ee2c4bc693305e043627b35c6fd23d60 (MD5) / Approved for entry into archive by Marcos Roberto Gomes (mrobertosg@gmail.com) on 2018-11-05T17:57:52Z (GMT) No. of bitstreams: 3 Projeto do mestrado- oficial- Angela- 8-2.pdf: 3009718 bytes, checksum: 4c36b53edd59329e99ae4a5a353fe707 (MD5) ficha catalografica- 2.pdf: 5663 bytes, checksum: 4427a31cced13d1e8e4f0e666e047007 (MD5) CAPA -FINAL-OFICIAL-2.pdf: 785430 bytes, checksum: ee2c4bc693305e043627b35c6fd23d60 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-11-05T18:36:31Z (GMT) No. of bitstreams: 3 Projeto do mestrado- oficial- Angela- 8-2.pdf: 3009718 bytes, checksum: 4c36b53edd59329e99ae4a5a353fe707 (MD5) ficha catalografica- 2.pdf: 5663 bytes, checksum: 4427a31cced13d1e8e4f0e666e047007 (MD5) CAPA -FINAL-OFICIAL-2.pdf: 785430 bytes, checksum: ee2c4bc693305e043627b35c6fd23d60 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-05T18:36:31Z (GMT). No. of bitstreams: 3 Projeto do mestrado- oficial- Angela- 8-2.pdf: 3009718 bytes, checksum: 4c36b53edd59329e99ae4a5a353fe707 (MD5) ficha catalografica- 2.pdf: 5663 bytes, checksum: 4427a31cced13d1e8e4f0e666e047007 (MD5) CAPA -FINAL-OFICIAL-2.pdf: 785430 bytes, checksum: ee2c4bc693305e043627b35c6fd23d60 (MD5) Previous issue date: 2018-08-24 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / American Cutaneous Leishmaniasis (ACL) is considered a neglected disease and a public health problem. Its incidence has increased significantly in Brazil and in all continents. The current treatment is based on Glucantime®, as the first-choice drug, and Pentacarinat® and amphotericin B® as the second-choice drug. These drugs have disadvantages because they are injectable and with a high index of serious side effects, leading researchers to seek new pharmacological alternatives with more effectiveness, low cost and less invasion. Plants are promising sources of bioactive compounds and, through new technologies that allow modifications in the chemical structure of natural molecules, it is possible to synthesize new bioactive derivatives. The present study aimed to evaluate the antileishmanic effects of derivative dillapiol butyl ether (EBD), extracted from the leaves of Piper aduncum. The cytotoxic potential of EBD at serial concentrations of 500 to 15.62 μM in peritoneal macrophages of BALB/c mice for 48 h, and in RAW 264.7 macrophages for 72 h using Alamar Blue® dose-response method was evaluated. The antileishmanial activity of EBD was evidenced by the inhibition of viable forms of L. amazonensis promastigotes incubated at 25 ° C for 24, 48 and 72 hours when tested at 4.5 μM. The potential of EBD was evaluated at the concentration of 4.5 μM against amastigote forms internalized in peritoneal macrophages of mice, which were infected with promastigotes in a ratio of 5:1 and incubated for 24h to 48h. Regarding the selectivity index, this was determined by the effect of EBD on macrophages and promastigotes, according to a mathematical reason. In order to investigate the possible anthelmintic mechanism of EBD in macrophages for 24 and 48 h, a quantification of nitric oxide was performed in peritoneal macrophages and treated at different times. For the determination of reactive oxygen species (ROS), in peritoneal macrophages, a concentration of 4.5 μM was used and incubated together with DCFDA (Dichlorofluorescein Acetate) for 1, 3, 6, and 24 hours. The rate of infection in macrophages was determined by counting 100 infected cells under an optical microscope (1000x). Docking of EBD was carried out using protein of origin of the parasite (Leishmania) available in the database "Protein Data Bank" (PDB). There was no cellular cytotoxicity in peritoneal macrophages and RAW 264.7 with CC50 of 413 μM and 373.5, respectively, when exposed to EBD at the concentration of 500 μM to 15.62 μM for 24, 48 and/or 72 hours. EBD inhibited promastigote forms of L. amazonensis with an efficacy equal to Pentacarinat® for 72 hours with an IC50 of 1.6 μM and 2.2 μM, respectively. The selectivity index (SI) showed that EBD was more specific with a SI of 76.5 μM than Pentacarinat® with 8.7 μM. For the amastigote forms EBD presented an infection rate of 17% and 12%, dilapiol of 24% and 14% and Pentacarinat® of 10% and 9%. Molecular docking analysis of EBD demonstrated a binding energy of -7.8 by the site of action of U53 enzyme better than the parent compound. It is concluded that EBD derivative has antileishmania activity, being a promising dilapiol analogue for future in vivo tests. / A Leishmaniose Tegumentar Americana (LTA) é considerada uma doença negligenciada e um problema de saúde pública. Sua incidência tem aumentado significantemente no Brasil e em todos os continentes. O tratamento atual é a base de Glucantime®, tendo como fármaco de primeira escolha, a Pentacarinat® e anfotericina B® como fármaco de segunda escolha. Esses fármacos apresentam desvantagens por serem injetáveis e possuem elevados efeitos colaterais graves, levando aos pesquisadores buscar novas alternativas farmacológicas mais eficazes, de baixo custo e menos invasivos. As plantas são fontes promissoras de compostos bioativos, e por meio de novas tecnologias que permitam modificações na estrutura química de moléculas naturais pode sintetizar novos derivados bioativos. O presente estudo objetivou avaliar os efeitos antileishmania do derivado éter butil do dilapiol (EBD), extraído das folhas de Piper aduncum. Foi avaliado o potencial citotóxico do EBD nas concentrações seriadas de 500 a 15,62 μM em macrófagos peritoneais de camundongos BALB/c, por 48h e, em macrófagos RAW 264.7 por 72h, utilizando o método dose-resposta por Alamar Blue®. Para a atividade antileishmania do EBD, a 4,5 μM, evidenciou pela inibição as formas viáveis dos promastigotas de L. amazonensis, incubados a 25 ºC por 24, 48 e 72 horas. O potencial do EBD foi avaliada na concentração de 4,5 μM contra as formas amastigotas interiorizado em macrófagos peritoneais de camundongos, os quais foram infectados com promastigotas numa proporção de 5:1 e incubados por 24h a 48h. Quanto ao índice de seletividade (IS), este foi determinado pelo efeito do EBD sobre os macrófagos e promastigotas, conforme uma razão matemática. Para investigar o possível mecanismo antileshmania do EBD, em macrófagos durante 24 e 48 h, foi realizada uma quantificação de óxido nítrico em macrófagos peritoneais e tratados em tempos diferentes. Para a dosagem das espécies reativas de oxigênio (EROs), em macrófagos peritoneais, utilizou-se uma concentração de 4,5 μM, e foram incubados juntos ao DCFDA (Acetato de Diclorofluoresceína) por 1, 3, 6, e 24 horas. A taxa de infecção em macrófagos determinou-se pela contagem de 100 células infectadas em microscópio óptico (1000x). A docagem do EBD realizou-se utilizando proteína de origem do parasita (Leishmania) disponível no banco de dados “Protein Data Bank” (PDB). Não houve citotoxicidade celular em macrófagos peritoneais e RAW 264.7, com CC50 de 413 μM e 373,5 respectivamente, quando expostos ao EBD na concentração de 500 μM a 15,62 μM por 24, 48 e/ou 72 horas. O EBD, inibiu as formas promastigotas de L. amazonensis com uma eficácia igual a Pentacarinat® por 72 horas, com uma CI50 de 1,6 μM e 2,2 μM respectivamente. O índice de seletividade (IS), demonstrou que o EBD foi mais especifico, apresentando um IS de 76,5 μM do que a Pentacarinat® com 8,7μM. E, às formas amastigotas, o EBD apresentou uma taxa de infecção de 17% e 12%, dilapiol de 24% e 14% e Pentacarinat® de 10% e 9%. A análise por docagem molecular do EBD, demonstrou uma ligação de energia de -7,8 pelo sítio de ação da enzima U53, melhor do que o composto de origem. Conclui-se que o derivado EBD possui atividade antileishmania, sendo um análogo de dilapiol promissor para futuros testes in vivo.

Orientador: José Reinaldo Cerqueira Braz / Banca: Angela Maria Victoriano de Campos Soares / Banca: Maria José Carvalho Carmona / Resumo: Indivíduos submetidos ao ato anestésico-cirúrgico apresentam estresse reacional, caracterizado por resposta inflamatória, devido não apenas ao trauma da cirurgia, mas também ao emprego dos anestésicos. Pesquisas recentes têm dado atenção especial às citocinas envolvidas na resposta inflamatória, mas ainda não há consenso quanto a influência do sevoflurano (SVF) no perfil de citocinas. Esse estudo analisou as citocinas IL-1, IL-2, IL-4, IL-5, IL-6, IL-8, IL-10, IL-12, TNF- e INF- durante a anestesia com SVF em pacientes com estado físico ASA I, submetidos a cirurgias de pequeno porte, e idade de 18 a 55 anos. Os indivíduos foram distribuídos em dois grupos de 15, sendo os do grupo SVF pacientes submetidos a cirurgia de timpanoplastia ou septoplastia com duração de pelo menos 120 minutos, sob anestesia geral com SVF em 1,0 a 1,5 concentração alveolar mínima (CAM). As amostras de sangue foram coletadas antes da indução anestésica (M1-pré-cirurgia), após indução anestésica e imediatamente antes do início da cirurgia (M2), 120 minutos após o início da anestesia inalatória (M3), e no 1º dia do pósoperatório (M4). Outros 15 indivíduos constituíram o grupo controle, voluntáriosdos quais foi obtida uma única amostra de sangue venoso. A análise dascitocinas foi feita pelo método da citometria de fluxo utilizando o kit BD Cytometric Bead Array. Observou-se diferença significativa em relação a IL-4 (p=0,02), maior entre os pacientes, e IL-5 (p<0,001), maior entre os voluntários. No grupo de pacientes, houve aumento significativo de IL-5 em M3 em relação a M1 (p=0,03), e de IL-6 no momento M4 em relação aos momentos M1 e M2 (p<0,001). Em conclusão, em pacientes adultos com estado físico ASA I submetidos a cirurgias de timpanoplastia ou septoplastia, a anestesia com sevoflurano, com exceção de aumento de IL-5 no intraoperatório... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Patients have stress when submitted to anaesthesia and surgery, characterized by inflammatory response because of the surgery trauma, and possibly due to the anaesthetics. Literature shows controversial data as most studies have been designed using large surgery models. Using minor surgical procedures, in order to reduce tissue injury influence on inflammatory response, this study aimed to evaluate the effects of anaesthesia with sevoflurane (SVF) on plasma cytokine profile from 15 ASA I patients of both genders, aged from 18 to 55, scheduled for tympanoplasty or septoplasty lasting, at least, 120 minutes, with 1.0 to 1.5 minimum alveolar concentration of SVF. Blood samples were drawn at 4 time points: before anaesthesia induction (T1 - baseline), before surgery (T2), at 120 minutes after anaesthesia induction (T3), and on the postoperative first day (T4). The study also included 15 healthy volunteers, not submitted to anaesthesia and surgery, as controls (C) to T1, and from whom blood sample was collected a single time. Plasma IL-1, IL-2, IL-4, IL-5, IL-6, IL- 8, IL-10, IL-12, TNF- e INF-) were assessed in plasma from patients and volunteers by flow cytometry, using the BD® Cytometric Bead Array kit.IL-4 (p=0,02) and IL-5 (p<0,001) differed between groups at T1. In the patient group there were differences on IL-5 (p=0,03) and IL-6 (p<0,001) levels, with peakvalues at M3 and M4, respectively. In conclusion, data showed that with exception to IL-5 and IL-6, adult ASA I patients submitted to minor othorhinolaryngological surgical procedures, under inhalation anesthesia with SVF, have no changes on plasma cytokines profile / Mestre