O uso das plantas medicinais confunde-se com a história do ser vivente. Desde a idade da pedra até meados do século XX elas constituíram a principal fonte medicamentosa para a nossa sociedade. Hoje o mercado de fitoterápicos e fitocosméticos vem movimentando bilhões de dólares a cada ano. Apesar de possuir representantes de cerca de 70% de toda a flora mundial, historicamente o Brasil não apresenta tradição cientifica no uso de medicamentos vegetais, sendo a fitoterapia praticada principalmente por caboclos, curandeiros e xamãs. Apenas recentemente, com a \"biopirataria\" e com o crescimento constante do interesse de grandes multinacionais na Amazônia e Mata Atlântica é que está se observando uma movimentação nacional no sentido da legalização e controle de fitoterápicos e da flora Nacional. Neste contexto o Governo Brasileiro formulou uma Resolução em Fevereiro de 2000, regulamentando a produção de fitoterápicos no País, a qual preconiza o controle de qualidade, tanto da matéria-prima quanto do produto acabado. O presente trabalho propõe metodologias para análise de compostos fenólicos (cumarinas, fenilpropanóides e f1avonóides) em extratos metanólico, glicólico e hidroalcoólico de camomila (Matricaria recutita L.) através das técnicas de cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC), cromatografia líquida capilar (µHPLC), eletroforese capilar de zona livre (FSCE), cromatografia eletrocinética micelar (MEKC) e eletrocromatografia capilar (CEC). O desempenho de cada técnica foi avaliado comparativamente em termos de disponibilidade e tipo de coluna, número de pratos, fator de retenção, seletividade, resolução, tempo e custo de análise. Um estudo de pré-purificação dos extratos foi feito utilizando extração em fase sólida (ODS e HLB) e RMN 1H para acompanhamento das substâncias invisíveis no UV. Propõe-se ainda um protocolo para empacotamento de colunas capilares para µHPLC e CEC. Os extratos foram doseados quanto ao teor de apigenina livre e total, utilizando metodologia validada segundo a USP 24. / The use of medicinal plants for the cure of ailments is as old as mankind. From the Stone Ages throughout the first part of last century, they were the main sources of medicines for our society. Today, the commercial markets are investing billions of dollars every year into the research and development of medicinal plants. Despite having about 70% of the whole world flora, historically Brazil does not have a scientific tradition in the use of herbal medicines. Until very recently, mainly mestizos, healers and xamãs have practiced phytotherapy. But now, with the growth of the interest of pharmaceutical companies in the Amazonian and Atlantic rain forests, there has been a national movement in the way of legalization and control of the National flora. In this context, the Brazilian Government formulated a resolution in February 2000, regulating the production of phytomedicines in this country, which requires the quality control of such products. The present work proposes methodologies for the analysis of the phenolic substances (coumarins, phenylpropanoids and flavonoids) present in methanolic, glycolic and ethanolic extracts of chamomile (Matricaria recutita L.) by the use of High Performance Liquid Chromatography (HPLC), micro Liquid Chromatography (&#181HPLC). Free Solution Capillary Electrophoresis (FSCE), Micellar Electroknetic Chromatography (MEKC) and Capillary Electrochromatography (CEC). These techniques were evaluated comparatively in terms of column performance, plate number, retention factor, selectivity, resolution, time and analysis cost. Pre-purification studies using Solid Phase Extraction (SPE) cartridges (ODS and HLB Oassis) were also carried out and the collected fractions were analyzed by FSCE and RMN 1H. This fatter technique was applied in order to monitor the presence of fat acids on the eluates. A packing procedure for micro columns to use in µHPLC and in CEC is also proposed. Methanolic, glycolic and ethanolic extracts of Matricaria recutita L. were standardized relatively to the total apigenin contents and the CE methodology was thoroughly validated following the United States Pharmacopoea 24 protocol.

Nesse trabalho foram realizados estudos para o fracionamento e especiação de Cu, Fe, Mn, Se e Zn em castanha-do-pará (Bertholletia excelsa H. B. K), polpa de coco (Cocos nucifera L.) e semente de cupuaçu (Theobroma grandiflorum). A extração seqüencial sólido-líquido combinada com GF AAS foi utilizada para o fracionamento e determinação dos elementos associados às frações proteicas. As concentrações de proteínas encontradas nos extratos de castanha-do-pará (6 a 76 mg g-1) foram maiores do que aquelas encontradas nos extratos de semente de cupuaçu (2 a 27 mg g-1) e de polpa de coco (1 a 12 mg g-1). A preliminar relação de Cu, Fe, Mn, Se e Zn associado a diferentes grupos de proteínas foi observada, indicando a possível interação desses elementos com albuminas, globulinas, prolaminas e glutelínas. O acoplamento on-line SEC-UV e off-line SEC-UV GFAAS foi aplicado com sucesso para a identificação das espécies de Cu, Fe, Mn, Se e Zn nos extratos de água, NaCl e NaOH de castanha-do-pará, polpa de coco e semente de cupuaçu. Em geral, os elementos de interesse encontram-se associados a espécies de pesos moleculares inferiores a 13 kDa nos extratos de água e NaCl e a 28 kDa nos extratos de NaOH. A combinação das informações obtidas desse acoplamento com os espectros de massas do MALDI-TOF da castanha-do-pará confirmam a associação de Cu, Fe, Mn, Se e Zn com duas espécies presentes no extrato de água de 6 kDa (Fe, Mn and Zn) e 11 kDa (Cu, Mn and Se). / In this work, studies were done for the fractionation and speciation of Cu, Fe, Mn, Se and Zn in Brazil-nut (Bertholletia excelsa H.B.K.), cupuassu (Theobroma grandiflorum) seeds and coconut (Cocos nucifera L.) pulp. The sequential solid-liquid extraction combined with GF AAS was used to fractionation and determination of elements associated to proteins fractions. The determined protein concentrations in extractants of Brazil-nut (6 a 76 mg g-1) are higher than those observed for extractants of cupuassu seeds (2 a 27 mg g-1) and coconut pulp (1 a 12 mg g-1). The preliminary relationship of Cu, Fe, Mn, Se and Zn associated to different proteins groups was observed, indicating a possible interation of these elements with albumins, globulins, prolamins and glutelins. The on-line SEC-UV and off-line SEC-UV GFAAS hyphenation was applied with sucess for the identification of Cu, Fe, Mn, Se and Zn species in the water, NaCl and NaOH extractants of Brazil-nut, cupuassu seeds and coconut pulp. In general, the interest elements were found associated to species of molecular weights lower than 13 kDa for water and NaCl extractants and 28 kDa for NaOH extractants. The combination of the informations of this hyphenation with MALDI-TOF mass spectra of the Brazil-nut gave confirmation of the association of the Cu, Fe, Mn, Se and Zn with two water-soluble species of 6 kDa (Fe, Mn and Zn) and 11 kDa (Cu, Mn and Se).

Nesse trabalho foram realizados estudos para o fracionamento e especiação de Cu, Fe, Mn, Se e Zn em castanha-do-pará (Bertholletia excelsa H. B. K), polpa de coco (Cocos nucifera L.) e semente de cupuaçu (Theobroma grandiflorum). A extração seqüencial sólido-líquido combinada com GF AAS foi utilizada para o fracionamento e determinação dos elementos associados às frações proteicas. As concentrações de proteínas encontradas nos extratos de castanha-do-pará (6 a 76 mg g-1) foram maiores do que aquelas encontradas nos extratos de semente de cupuaçu (2 a 27 mg g-1) e de polpa de coco (1 a 12 mg g-1). A preliminar relação de Cu, Fe, Mn, Se e Zn associado a diferentes grupos de proteínas foi observada, indicando a possível interação desses elementos com albuminas, globulinas, prolaminas e glutelínas. O acoplamento on-line SEC-UV e off-line SEC-UV GFAAS foi aplicado com sucesso para a identificação das espécies de Cu, Fe, Mn, Se e Zn nos extratos de água, NaCl e NaOH de castanha-do-pará, polpa de coco e semente de cupuaçu. Em geral, os elementos de interesse encontram-se associados a espécies de pesos moleculares inferiores a 13 kDa nos extratos de água e NaCl e a 28 kDa nos extratos de NaOH. A combinação das informações obtidas desse acoplamento com os espectros de massas do MALDI-TOF da castanha-do-pará confirmam a associação de Cu, Fe, Mn, Se e Zn com duas espécies presentes no extrato de água de 6 kDa (Fe, Mn and Zn) e 11 kDa (Cu, Mn and Se). / In this work, studies were done for the fractionation and speciation of Cu, Fe, Mn, Se and Zn in Brazil-nut (Bertholletia excelsa H.B.K.), cupuassu (Theobroma grandiflorum) seeds and coconut (Cocos nucifera L.) pulp. The sequential solid-liquid extraction combined with GF AAS was used to fractionation and determination of elements associated to proteins fractions. The determined protein concentrations in extractants of Brazil-nut (6 a 76 mg g-1) are higher than those observed for extractants of cupuassu seeds (2 a 27 mg g-1) and coconut pulp (1 a 12 mg g-1). The preliminary relationship of Cu, Fe, Mn, Se and Zn associated to different proteins groups was observed, indicating a possible interation of these elements with albumins, globulins, prolamins and glutelins. The on-line SEC-UV and off-line SEC-UV GFAAS hyphenation was applied with sucess for the identification of Cu, Fe, Mn, Se and Zn species in the water, NaCl and NaOH extractants of Brazil-nut, cupuassu seeds and coconut pulp. In general, the interest elements were found associated to species of molecular weights lower than 13 kDa for water and NaCl extractants and 28 kDa for NaOH extractants. The combination of the informations of this hyphenation with MALDI-TOF mass spectra of the Brazil-nut gave confirmation of the association of the Cu, Fe, Mn, Se and Zn with two water-soluble species of 6 kDa (Fe, Mn and Zn) and 11 kDa (Cu, Mn and Se).

O uso das plantas medicinais confunde-se com a história do ser vivente. Desde a idade da pedra até meados do século XX elas constituíram a principal fonte medicamentosa para a nossa sociedade. Hoje o mercado de fitoterápicos e fitocosméticos vem movimentando bilhões de dólares a cada ano. Apesar de possuir representantes de cerca de 70% de toda a flora mundial, historicamente o Brasil não apresenta tradição cientifica no uso de medicamentos vegetais, sendo a fitoterapia praticada principalmente por caboclos, curandeiros e xamãs. Apenas recentemente, com a \"biopirataria\" e com o crescimento constante do interesse de grandes multinacionais na Amazônia e Mata Atlântica é que está se observando uma movimentação nacional no sentido da legalização e controle de fitoterápicos e da flora Nacional. Neste contexto o Governo Brasileiro formulou uma Resolução em Fevereiro de 2000, regulamentando a produção de fitoterápicos no País, a qual preconiza o controle de qualidade, tanto da matéria-prima quanto do produto acabado. O presente trabalho propõe metodologias para análise de compostos fenólicos (cumarinas, fenilpropanóides e f1avonóides) em extratos metanólico, glicólico e hidroalcoólico de camomila (Matricaria recutita L.) através das técnicas de cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC), cromatografia líquida capilar (µHPLC), eletroforese capilar de zona livre (FSCE), cromatografia eletrocinética micelar (MEKC) e eletrocromatografia capilar (CEC). O desempenho de cada técnica foi avaliado comparativamente em termos de disponibilidade e tipo de coluna, número de pratos, fator de retenção, seletividade, resolução, tempo e custo de análise. Um estudo de pré-purificação dos extratos foi feito utilizando extração em fase sólida (ODS e HLB) e RMN 1H para acompanhamento das substâncias invisíveis no UV. Propõe-se ainda um protocolo para empacotamento de colunas capilares para µHPLC e CEC. Os extratos foram doseados quanto ao teor de apigenina livre e total, utilizando metodologia validada segundo a USP 24. / The use of medicinal plants for the cure of ailments is as old as mankind. From the Stone Ages throughout the first part of last century, they were the main sources of medicines for our society. Today, the commercial markets are investing billions of dollars every year into the research and development of medicinal plants. Despite having about 70% of the whole world flora, historically Brazil does not have a scientific tradition in the use of herbal medicines. Until very recently, mainly mestizos, healers and xamãs have practiced phytotherapy. But now, with the growth of the interest of pharmaceutical companies in the Amazonian and Atlantic rain forests, there has been a national movement in the way of legalization and control of the National flora. In this context, the Brazilian Government formulated a resolution in February 2000, regulating the production of phytomedicines in this country, which requires the quality control of such products. The present work proposes methodologies for the analysis of the phenolic substances (coumarins, phenylpropanoids and flavonoids) present in methanolic, glycolic and ethanolic extracts of chamomile (Matricaria recutita L.) by the use of High Performance Liquid Chromatography (HPLC), micro Liquid Chromatography (&#181HPLC). Free Solution Capillary Electrophoresis (FSCE), Micellar Electroknetic Chromatography (MEKC) and Capillary Electrochromatography (CEC). These techniques were evaluated comparatively in terms of column performance, plate number, retention factor, selectivity, resolution, time and analysis cost. Pre-purification studies using Solid Phase Extraction (SPE) cartridges (ODS and HLB Oassis) were also carried out and the collected fractions were analyzed by FSCE and RMN 1H. This fatter technique was applied in order to monitor the presence of fat acids on the eluates. A packing procedure for micro columns to use in µHPLC and in CEC is also proposed. Methanolic, glycolic and ethanolic extracts of Matricaria recutita L. were standardized relatively to the total apigenin contents and the CE methodology was thoroughly validated following the United States Pharmacopoea 24 protocol.

O objetivo deste trabalho foi estudar o metabolismo secundário de Piper cernuum (Piperaceae) através do isolamento e caracterização dos principais produtos acumulados e a associação com a atividade enzimática da PAL (fenilalanina-amônia-liase) na planta diferenciada (adulta e plântulas) e nas suspensões celulares. Das folhas foram isolados diversos derivados do ácido cinâmico e a lignana cubebina. Entretanto, na análise do óleo volátil das folhas, através de CG-EM, observou-se somente a presença de mono- e sesquiterpenos, sendo que os mais abundantes foram biciclogermacreno (21,88%) e β cariofileno (20,60%). O óleo apresentou atividade inibitória contra Staphylococcus aureus e Candida albicans. As suspensões celulares foram caracterizadas quanto à produção de biomassa, variação de pH e captação de açúcar. Os principais metabólitos foram isolados e caracterizados como sendo tiramina e dopamina que foram quantificadas por cromatografia líquida de alta eficiência através de seus derivados dansilados. As atividades da PAL nas plântulas cultivadas in vitro foram superiores às das plântulas cultivadas em campo e observou-se uma oscilação rítmica da sua atividade enzimática com picos às 6 e 18 horas. / The aim of this work was to investigate the secondary metabolism of Piper cernuum (Piperaceae) by means of isolation and characterization of major secondary compounds accumulated in association to the enzymatic activity of PAL in the differentiated plant material (adult and seedlings) and cell suspension cultures. The major compounds in leaves were derivatives of cinnamic acid and the lignan cubebin. Nevertheless, the analysis of essential oil from leaves by GC-MS indicated the presence of only mono- and sesquiterpenes, among which bicyclogermacrene (21.88%) and β-cariophyllene (20.60%) were the predominant ones. The oil was active against Staphylococcus aureus and Candida albicans. The cell suspension cultures had their growth cycle characterized by means of evaluation of biomass production, pH variation and sugar uptake. The major secondary compounds in the cells were characterized as tyramine and dopamine which were quantified by HPLC as their dansylated derivatives. The PAL activities in the seedlings cultivated in vitro were higher than those in the seedlings growing in field conditions and a rithymic oscillation of enzyme activity was clearly observed with peaks at 6a.m. and 6p.m.

Este trabalho objetivou avaliar o efeito da ingestão de Sclerotinia. sclerotiorum através do experimento in vivo para analisar o potencial mutagênico, bem como realizar caracterização preliminar do extrato aquoso de S. sclerotiorum. Por meio dos resultados da Espectrometria de Massas e Ressonância Magnética Nuclear foi possível verificar a presença do manitol e da trealose (205,07; 365,11 e 381,08 m/z). No teste do micronúcleo o extrato foi capaz de induzir danos (243,48 a 439,13 % aumento de MNPCE) e potencializar os efeitos genotóxicos/citotóxicos da DXR (210,26 a 236,75 % aumento de MNPCE). Pela análise dos resultados do teste do cometa, percebeu-se que os extratos não exerceram efeito lesivo/protetor das atividades da DXR. Os resultados para estresse oxidativo mostraram que a DXR não elevou os níveis de MDA e GSH. Pelos resultados conclui-se que o extrato aquoso não causou quebras no DNA, porém pode ter exercido os efeitos lesivos observados pelo MNPCE por outros mecanismos, não associados à fragmentação de DNA. / This study evaluated the effect of intake of Sclerotinia sclerotiorum by in vivo experiment to examine the mutagenic potential, well as perform preliminary characterization of the aqueous extract of S. sclerotiorum. Through the results of mass spectrometry and nuclear magnetic resonance was possible to verify the presence of mannitol and trehalose (205,07; 365,11 and 381,08 m/z). The extract was able to induce damage when was analyzed by micronucleus test (from 243.48 to 439.13 % increase MNPCE) and increase the genotoxic / cytotoxic DXR from (210.26 to 236.75 % increase MNPCE). The comet assay results showed that the extracts didn´t cause harmful effect/protective of DXR activities. The results for oxidative stress showed that DXR didn´t increase the levels of MDA and GSH. From the results it is concluded that the aqueous extract didn´t cause break in DNA, but may have had detrimental effects that was observed by MNPCE by other mechanisms, not associated with DNA fragmentation. / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - FAPEMIG

O objetivo deste trabalho foi estudar o metabolismo secundário de Piper cernuum (Piperaceae) através do isolamento e caracterização dos principais produtos acumulados e a associação com a atividade enzimática da PAL (fenilalanina-amônia-liase) na planta diferenciada (adulta e plântulas) e nas suspensões celulares. Das folhas foram isolados diversos derivados do ácido cinâmico e a lignana cubebina. Entretanto, na análise do óleo volátil das folhas, através de CG-EM, observou-se somente a presença de mono- e sesquiterpenos, sendo que os mais abundantes foram biciclogermacreno (21,88%) e β cariofileno (20,60%). O óleo apresentou atividade inibitória contra Staphylococcus aureus e Candida albicans. As suspensões celulares foram caracterizadas quanto à produção de biomassa, variação de pH e captação de açúcar. Os principais metabólitos foram isolados e caracterizados como sendo tiramina e dopamina que foram quantificadas por cromatografia líquida de alta eficiência através de seus derivados dansilados. As atividades da PAL nas plântulas cultivadas in vitro foram superiores às das plântulas cultivadas em campo e observou-se uma oscilação rítmica da sua atividade enzimática com picos às 6 e 18 horas. / The aim of this work was to investigate the secondary metabolism of Piper cernuum (Piperaceae) by means of isolation and characterization of major secondary compounds accumulated in association to the enzymatic activity of PAL in the differentiated plant material (adult and seedlings) and cell suspension cultures. The major compounds in leaves were derivatives of cinnamic acid and the lignan cubebin. Nevertheless, the analysis of essential oil from leaves by GC-MS indicated the presence of only mono- and sesquiterpenes, among which bicyclogermacrene (21.88%) and β-cariophyllene (20.60%) were the predominant ones. The oil was active against Staphylococcus aureus and Candida albicans. The cell suspension cultures had their growth cycle characterized by means of evaluation of biomass production, pH variation and sugar uptake. The major secondary compounds in the cells were characterized as tyramine and dopamine which were quantified by HPLC as their dansylated derivatives. The PAL activities in the seedlings cultivated in vitro were higher than those in the seedlings growing in field conditions and a rithymic oscillation of enzyme activity was clearly observed with peaks at 6a.m. and 6p.m.

A molhabilidade é uma propriedade de superfície que depende de fatores químicos e físicos. Entre as várias técnicas que permitem ajustar a molhabilidade, pode-se citar os tratamentos por plasma e ultravioleta de vácuo (VUV), a enxertia e a deposição física de vapor. Dependendo da técnica escolhida e dos parâmetros de tratamento, pode-se obter superfícies hidrofílicas, hidrofóbicas ou superhidrofóbicas. O objetivo deste trabalho é obter superfícies hidrofílicas, hidrofóbicas e superhidrofóbicas a partir da modificação da molhabilidade do polipropileno (PP). Para isso, amostras de PP foram primeiramente funcionalizadas com oxigênio via tratamento por plasma ou ultravioleta de vácuo. Estas amostras foram enxertadas com o silsesquioxano poliédrico oligomérico-isotiocianato (POSS-NCS). Por último, estas superfícies foram recobertas com grupos fluorados via evaporação de politetrafluoretileno (PTFE). Os resultados mostram que a superfície das amostras tratadas por plasma/VUV e enxertadas apresentam estruturação de ordem nanométrica. O valor mais baixo para o ângulo de contato em água foi de 24º, obtido após 15 min de tratamento por plasma, e o valor mais alto foi de 163º, obtido após 25 min de evaporação de PTFE sobre a superfície enxertada com POSS-NCS na amostra tratada por plasma durante 20 min. Esta amostra possui baixa histerese angular (~5º), associada ao efeito auto-limpante. / The wettability is a surface property that depends on chemical and physical factors. Among the various techniques which allow tuning of wettability, can be mentioned plasma and vacuum ultraviolet (VUV) treatments, grafting and physical vapor deposition. Depending on the technique used and the treatment parameters can be obtained hydrophilic, hydrophobic or superhydrophobic surfaces. The aim of this work is to obtain hydrophilic, hydrophobic and superhydrophobic surfaces from the modification of the wettability of polypropylene (PP). To achieve this, PP samples were first functionalized via oxygen plasma treatment or vacuum ultraviolet. These samples were grafted with polyhedral oligomeric silsesquioxane-isothiocyanate (POSS- NCS). Finally, these surfaces were coated with fluorinated groups via evaporation of polytetrafluoroethylene (PTFE). The results show that the sample surface treated by plasma/VUV and grafted present structuring of nanometric order. The lower value for the water contact angle was 24º, obtained after 15 min of plasma treatment, and the highest value was 163º, obtained after 25 min of evaporation of PTFE on the surface grafted with POSS-NCS in the sample treated by plasma for 20 min. This sample has low angular hysteresis (~ 5º) which is associated with this self-cleaning effect.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Química. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Tese de mestrado integrado. Engenharia Química. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008