Made available in DSpace on 2017-07-24T19:37:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cristiane_de_Abreu_Dias.pdf: 17390080 bytes, checksum: 6e0128183854fb8cc356100b574dac1a (MD5) Previous issue date: 2009-02-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Throughout the times, new pigment systems have been gradually developed. In the nowadays, the development of ceramic pigments represents a part of the Materials Science, where there is a lack of concepts, roles and strategies, which in goal allows the developing of new rotes of preparing or pigments, in both scientific and technological areas. This work deals with the development of an innovative processing route and characterization of ceramic pigments based on the formation of solid solution of zircon silicate via doping with manganese cations being the source of manganese cations a waste of alkaline battery. In fact, an electrolytic paste of zinc-carbon batteries was used as a starting precursor of the manganese oxide, major component of the electrolytic paste, as a precursor of the chromophore agent. As a standard, Mn doped ZrSiO4 pigments were prepared via mechanical mixture of oxides process using analytical MnO2 (P.A.) oxide as a starting precursor of manganese cations. Powder mixtures exhibiting different percentages in weight of electrolytic paste were homogenized in the isopropyl alcohol via ball milling during 6 h. In the sequence, precursors were dried in furnace type oven at 110°C until the weight stabilizing giving the precursor of the pigment. Then, the precursor was calcined, desagglomerated and sieved (350 mesh).The precursor calcination was carried out in an oven furnace at 1150°C with a soaking time of 4h, in air atmosphere, heating rate of 10°C/min, cooling rate stemming from high temperature to the room temperature was carried out via natural rate of the furnace. After the calcination of precursor, powders were characterized by scanning electron microscopy, X-ray diffraction, UV-Vis spectroscopy and laser granulometry, so the crystalline phases, microstructure, the colorimetric parameters and the some spectroscopic properties of pigments were determined. Pigment exhibiting the highest color intensity was obtained using higher fraction of electrolytic paste. As a whole, pigments proved to be chemically and thermally resistant at 800°C, when applied in vitreous enamels with industrial composition directed to ceramic plating. Pigments showed excellent dispersion degree in a low-density polyethylene and a homogeneous color. / Embora se tenha descoberto novos sistemas pigmentares, os pigmentos cerâmicos constituem um dos campos da Ciência dos Materiais onde existe um maior desconhecimento, tanto em nível de centros de pesquisa como industrial. A presente pesquisa pretende desenvolver e caracterizar pigmentos cerâmicos, à base de zirconita, com incorporação de pasta eletrolítica de pilhas Zinco-carbono, descarregadas energeticamente, explorando como agente cromóforo o manganês presente na pasta eletrolítica. Paralelamente, foram obtidas e caracterizadas amostras utilizando como dopante MnO2 P.A. Amostras com diferentes proporções em peso de pasta eletrolítica de pilhas foram homogeneizadas a úmido com álcool isopropílico em moinho de bolas por um período de 6 h, e posteriormente secas em estufa à 110oC até peso constante, levadas à calcinação, desagregadas e peneiradas. O tratamento térmico foi realizado em forno à 1150oC com um tempo de patamar de 4h, ao ar, aplicando uma velocidade de aquecimento de 10ºC/min, sendo o resfriamento das amostras a temperatura ambiente. Após o tratamento térmico as amostras foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura, difração de raios X, UV-Vis e granulometria à laser e as microestruturas, as fases presentes, os parâmetros colorimétricos e as propriedades físicas dos pigmentos foram determinados. Cores mais intensas foram obtidas nas amostras com maior concentração de pasta eletrolítica adicionado. Os pigmentos mostraram ser resistentes química e termicamente à 8000C, quando aplicados em esmalte vítreo em placas cerâmicas. Em polietileno de baixa densidade os pigmentos apresentaram excelente dispersão e homogeneidade de cor.

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:38:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Conclusao.pdf: 66751 bytes, checksum: b8fe8765ab091c9a13b09ee742e99a17 (MD5) Previous issue date: 2008-08-22 / Calcium phosphate ceramics have been intensely investigated as bone implant material, amongst them hydroxyapatite (HAP) outstands, which has been widely used in medicine and dentistry for presenting excellent biocompatibility. Due to its chemical similarity to the bone mineral phase, it establishes chemical liaisons with the host tissue, helps in the bone growth and allows cell proliferation. However, its use is limited for presenting poor mechanical resistance. Alternatives to overcome such limitations consist of changing the synthesis route or the composite material preparation. Recently, the hydroxyapatite synthesis in the presence of collagen has been explored, however due to problems related to cost, availability and commercial origin; the collagen was substituted by commercial gelatin in this experiment. Four processing routes, involving the precipitation method were evaluated: hydroxyapatite, with, and without gelatin, powder drying process in oven and through liofilization. X-ray fluorescence results indicate that the Ca/P molar ratio of obtained materials is lower than 1,67; IR analyses suggest the formation of calcium deficient carbonated apatite from the samples without thermal treatment and for the ones thermally treated up to 700ºC. DRX analysis confirms the biphasic ceramic formation, in the presence of β-TCP as a secondary phase, after sintering at 1200ºC. The ratio between TCP/HAP phases of samples thermally treated at 1200ºC increased with the decrease of precursor powder Ca/P molar ratio. Results of diffractograms refinement through the Rietveld Method indicated that samples synthesized in the presence of gelatin presented the lowest β-TCP percentage after sintering at 1200ºC. Particle size distribution analysis indicated that the gelatin presence led to formation of clusters of smaller average diameter. It is believed that its presence be related to changes in the nucleation process and grain growth. For mechanical evaluation, samples were prepared through uniaxial pressing followed by cold isostatic with 200MPa compaction pressure and sintered at 1200ºC for two hours in oxidant atmosphere. It was observed that the presence of gelatin enhanced densification and resulted in higher hardness for the compacts. The facture surface microstructure revealed lower porosity for samples synthesized in the presence of gelatin compared to conventional samples and for the liofilized samples compared to the ones dried in oven. Regarding resistance to bending, values obtained are comparable to the cortical bone, being the highest value obtained from the conventional liofilized hydroxyapatite sample. / Cerâmicas de fosfato de cálcio têm sido intensamente investigadas como material para implantes ósseos. Dentre elas destaca-se principalmente a hidroxiapatita (HAP), amplamente usada nas áreas médica e odontológica por apresentar excelente biocompatibilidade. Devido à similaridade química com a fase mineral do osso, estabelece ligações químicas com o tecido hospedeiro, favorece o crescimento ósseo e permite a proliferação de células. Entretanto, sua utilização é limitada, por apresentar baixa resistência mecânica. As alternativas para superar tal limitação consistem em modificar as rotas de síntese ou a preparação de materiais compósitos. Recentemente, a síntese de hidroxiapatita em presença de colágeno tem se destacado, porém, devido a problemas associados ao custo, disponibilidade e procedência comercial, substituiu-se neste trabalho o colágeno por gelatina comercial. Quatro rotas de processamento envolvendo o método de precipitação foram avaliadas: hidroxiapatita com, e sem gelatina, processo de secagem do pó em estufa e por liofilização. Os resultados de fluorescência de raios X indicam que a razão molar Ca/P dos materiais obtidos é menor que 1,67; as análises de IV sugerem a formação de uma apatita carbonatada deficiente em cálcio para as amostras sem tratamento térmico e para aquelas tratadas termicamente até 700ºC. A análise de DRX confirma a formação de cerâmica bifásica, com presença de β-TCP como fase secundária, após sinterização a 1200ºC. A razão entre as fases TCP/HAP das amostras após tratamento térmico a 1200ºC aumentou com a diminuição da razão molar Ca/P do pó precursor. Os resultados do refinamento dos difratogramas pelo método de Rietveld indicaram que as amostras sintetizadas em presença de gelatina apresentaram após sinterização a 1200ºC os menores percentuais de β-TCP. A análise de distribuição de tamanho de partícula indicou que a presença da gelatina induziu a formação de aglomerados de menor diâmetro médio. Acredita-se que sua presença esteja relacionada a mudanças nos processos de nucleação e crescimento dos grãos. Para avaliação mecânica, foram preparados corpos de prova por prensagem uniaxial seguida de isostática a frio com pressão de compactação de 200 MPa e sinterizados a 1200ºC por 2h em atmosfera oxidante. Verificou-se que a presença de gelatina auxiliou a densificação e resultou em maior dureza para os compactos. A microestrutura da superfície de fratura revelou menor porosidade para as amostras sintetizadas na presença de gelatina em comparação à amostra convencional e para as amostras liofilizadas comparadas àquelas com secagem em estufa. No que se refere aos valores de resistência à flexão, os valores obtidos são comparáveis aos do osso cortical, sendo o maior valor obtido para a amostra de hidroxiapatita convencional liofilizada.

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:38:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Elementos pre-textuais.pdf: 283140 bytes, checksum: 3b59ced863de33023026b439f3c52714 (MD5) Previous issue date: 2009-02-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The use of biomaterials comes from old times and recently bioceramics have been deeply investigated as a source of material for bone implant. Amongst the different biomaterials, hydroxyapatite (HA) has great importance for being one of the compounds which forms the bone mineral phase. Therefore, HA has been largely studied, mainly due to the fact that it is a bioactive compound. Calcium phosphate synthesis via precipitation presents great advantages such as low cost and simplicity, but most procedures described in literature regard the formation of non stoichiometric products and phase mixture. This work studied the HA synthesis by analyzing the influence of gelatin concentration in the precipitation means on the characteristics of the hydroxyapatite obtained. Gentamicin was also incorporated to the HA samples and antimicrobial activity was analyzed. The hydroxyapatite was obtained through precipitation in aqueous and gelatin means, being later on dried, sieved and calcined at 700ºC. Gelatin concentrations of 1, 6, 10 and 60 g.L-1 were used. Then, gentamicin sulfate was added, 1% in mass. Samples were characterized through Xray diffraction, specific superficial area through the BET method, thermal analysis, infrared spectroscopy and transmission and scanning electronic microscopy. The Xray diffraction revealed the presence of HA phase in all samples; and by refining through the Rietveld method, it could be seen, in the gelatin free sample, the presence of calcium carbonate and pure HA, for the sample prepared in gelatin, indicating that the presence of gelatin made the hydroxyapatite phase stable. XRF and EDS indicated that Ca/P ratio was slightly above what had been expected to obtain stoichiometric hydroxyapatite. The granulometric distribution analysis and superficial area through the BET method indicated differences in the average size of agglomerates and the superficial area of the material in relation to the synthesis and samples preparation process to receive the antibiotic, which was processed through milling in a ball mill. SEM and TEM revealed morphological and structural aspects characteristic of the hydroxyapatite with the formation of nanometric crystal agglomerates. Samples microbial activity evaluation with human saliva showed that pure HA has the effect of inhibiting microbial growth; CFU counting was observed to reduce. For the samples with antibiotic there was a CFU equal zero proving that the process used for gentamicin incorporation to the HA kept the antibiotic property of the material, and that the same was released during the tests. / A utilização de biomateriais remonta à antiguidade e recentemente as biocerâmicas têm sido fortemente investigadas como material para implantes ósseos. Dentre os diferentes biomateriais a hidroxiapatita (HA) possui grande importância por ser um dos compostos que forma a fase mineral óssea. Assim, a HA tem sido amplamente estudada, especialmente pelo fato de ser um composto bioativo. A síntese de fosfatos de cálcio via precipitação apresenta vantagens como baixo custo e simplicidade, mas a maioria dos procedimentos descritos na literatura apresenta formação de produtos não estequiométricos e mistura de fases. Neste trabalho foi estudada a síntese de HA analisando a influência da concentração de gelatina no meio de precipitação nas características da hidroxiapatita obtida. Também foi realizada a incorporação de gentamicina às amostras de HA obtidas e a análise do efeito antimicrobiano. A hidroxiapatita foi obtida através de precipitação em meio aquoso e gelatinoso, sendo posteriormente secada, peneirada e calcinada a 700ºC. Foram utilizadas as concentrações de gelatina de 1, 6, 10 e 60 g.L-1. Em seguida, foi efetuada a adição de sulfato de gentamicina na proporção de 1% em massa. As amostras foram caracterizadas por difração de raios X, distribuição do tamanho de partícula, área superficial específica pelo método BET, análise térmica,espectroscopia no infravermelho e microscopia eletrônica de varredura e transmissão. A análise de DRX revelou a presença da fase de HA em todas as amostras e através do refinamento pelo método de Rietveld, verificou-se, para amostra obtida sem adição de gelatina, a presença de carbonato de cálcio, e HA pura para amostra preparada em meio gelatinoso, indicando que a presença de gelatina estabilizou da fase hidroxiapatita. As análises FRX e EDS indicaram que a razão Ca/P ficou ligeiramente acima da esperada para obtenção de hidroxiapatita estequiométrica. A análise de distribuição granulométrica e área superficial pelo método BET indicaram diferenças no tamanho médio de aglomerados e na área superficial do material relativas à síntese e ao processo de preparação das amostras para receber o antibiótico, o qual se processou com moagem em moinho de bolas. As análises de MEV e MET revelaram aspectos morfológicos e estruturais característicos da hidroxiapatita, observando-se formação de aglomerados de cristais nanométricos. A avaliação da atividade microbiológica das amostras frente à saliva humana mostrou que a HA possui efeito inibidor no crescimento microbiano, tem sido observada redução na contagem de UFC. Para as amostras com a adição do antibiótico obteve-se contagem UFC igual a zero comprovando que o processo utilizado para incorporação da gentamicina na HA manteve a propriedade antibiótica do material, e que o mesmo foi liberado durante os testes.

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:38:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marilei Casturina.pdf: 1682032 bytes, checksum: 153b370b1eb7a1287824bf96aa0d0d65 (MD5) Previous issue date: 2008-11-17 / In this work is to porphyrin free base, cationic, meso-tetrapyridylporphyrin, TMPyP,and porphyrin metal, anion, zinc (II)-meso-Tetrakis (4-sulfonatophenyl), ZnTPPS4, in order to assess its possible applications in photodynamic therapy (PDT). For both, were investigated by molecular spectroscopy and UV-Vis, some properties of these porphyrins, such as interaction with biomimetic models, the ability to aggregate in different proportions water/ethanol, the photo-bleaching before lighting the red LEDs and generation of singlet oxygen through the test of uric acid. Microbiological tests were also conducted with Artemia salina and the bacterium Escherichia coli, to assess the in vitro photodynamic action on these microorganisms. The spectral behavior of porphyrin ZnTPPS4 was estimated to be varying the pH of the solution of porphyrin in aqueous medium and acetate/phosphate in the presence and absence of surfactant SDS (anion), CTAB (cationic) and HPS (zwiterionic). Through this analysis, we found that the porphyrin spectral change due to changes in pH, occurred at pHs lower when the porphyrin found himself in the presence of surfactants CTAB and HPS, indicating that there was interaction between porphyrin/ micelle surfactant, mediated by hydrophobic and electrostatic interactions. The ability of aggregation was evaluated by adding the solution of the porphyrin mixtures water/ethanol in different proportions in order to analyze the spectral behavior of both porphyrins with the increase of water content. Through this analysis it was found the displacement of the Soret band for a wavelength smaller, and the decrease in absorbance intensity of the condition of 100% water, a fact that may be related to different coefficients of molar absorptivity of porphyrins in solvents used. The photobleaching was putting itself and ethanol aqueous solutions of porphyrin under lighting of LEDs red during a total period of 1 hour, and showed that both porphyrins do not fall apart before the light source used. As the generation of singlet oxygen conducted through the test of uric acid, found that the generation of this species is better in water than ethanol, probably because there is more molecular oxygen dissolved in the first solvent. The porphyrin TMPyP showed increased photodynamic activity (PA) that ZnTPPS4, due to higher absorption in the range of issuing LEDs employees. Regarding microbiological tests found that the highest viewing on A. salina mortality occurs in the presence of porphyrin and under illumination, indicating photodynamic action of porphyrins on the microorganism. The testing done with E. coli, it is further inhibit the growth of this microorganism colonies where they were treated with porphyrins and light, compared with the controls: I) under light and without porphyrin; II) in the presence of porphyrin and no light; III) in the absence of light and porphyrin. / Neste trabalho estudou-se a porfirina base livre, catiônica, meso-tetrakis(4-metilpiridil)porfirina, TMPyP e a porfirina metalada, aniônica, Zinco(II)-mesotetrakis(4-sulfonatofenil), ZnTPPS4, para avaliar suas possíveis aplicações em terapia fotodinâmica (TFD). Para tanto, foram investigadas através de espectroscopia molecular UV-Vis, a interação das referidas porfirinas com modelos biomiméticos, a capacidade de agregação em diferentes proporções água/etanol, o foto-branqueamento perante iluminação de LEDs vermelhos e a geração de oxigênio singlete através do teste do ácido úrico. Também foram realizados testes com a Artemia salina e com a bactéria Escherichia coli, a fim de avaliar a ação fotodinâmica in vitro sobre esses microrganismos. O comportamento espectral da porfirina ZnTPPS4, foi avaliado variando-se o pH da solução de porfirina em meio aquoso e em acetato/fosfato na presença e na ausência dos surfactantes SDS (aniônico), CTAB (catiônico) e HPS (zwiteriônico). Através dessa análise, verificou-se que a mudança espectral da porfirina em decorrência da variação de pH, ocorreu em pHs menores quando a porfirina encontrou-se na presença dos surfactantes CTAB e HPS, indicando que houve interação entre porfirina/micela de surfactante, mediada por interações hidrofóbicas e eletrostáticas. A capacidade de agregação foi avaliada, acrescentando solução das porfirinas a misturas água/etanol de diferentes proporções, a fim de analisar o comportamento espectral de ambas as porfirinas com o aumento do teor de água. Através dessa análise verificou-se o deslocamento da banda Soret para comprimentos de onda menores, bem como, a diminuição da intensidade da absorbância em condição de 100% de água, fato que pode estar relacionado aos diferentes valores de coeficiente de absortividade molar das porfirinas nos solventes utilizados. A análise de foto-branqueamento foi realizado colocando-se soluções aquosas e etanólicas de porfirina sob iluminação de LEDs vermelhos durante um período total de 1 hora, e mostrou que ambas as porfirinas não se decompõem perante a fonte de luz empregada. Quanto a geração de oxigênio singlete realizado através do teste do ácido úrico, verificou-se que a geração dessa espécie é melhor em água que etanol. A porfirina TMPyP mostrou maior atividade fotodinâmica (AF) que a ZnTPPS4, por possuir maior absorção na faixa de emissão dos LEDs empregados. Em relação aos testes microbiológicos verificou-se que o maior índice de mortalidade sobre A. salina ocorre na presença das porfirina e sob iluminação, indicando ação fotodinâmica das porfirinas sobre esse microrganismo. No teste feito com a E. coli, evidenciou-se maior inibição no crescimento das colônias desse microrganismo quando as mesmas foram tratadas com porfirinas e luz, em comparação com os controles: I) sob luz e sem porfirina; II) na presença de porfirina e sem luz; III) na ausência de luz e porfirina.

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:38:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Talita Martins.pdf: 7224778 bytes, checksum: bdb6b8d18dd89284e3b8171f47ce02ad (MD5) Previous issue date: 2009-04-07 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Organic matter is the main agent present in the soil due to some of its actions, for example: responsible by source of nutrient for the plants, avoid erosive process, improve the aggregates stability, and act as a drain to atmospheric CO2, among others. Therefore, there are same management practice to enforce an increase in the percentage of soil organic matter, increasing the soil quality and the fertility. Among the management systems uses, being conservation management system that increase or keep the same rate of organic matter mainly on the surface, and Conventional Management that use a high rotation and cleanup the soil. In this work were used samples of Distrofic Red Latossol from Ponta Grossa – PR region, at different management systems: Conventional Tillage (CT), Reduced Tillage (RT) and No-Tillage (NT) at 0-5, 5-10, 10-15 and 15-20 cm of depth. Beyond the samples without any treatment (whole soil) it was analyzed parts obtained by granulometric physical fraction according: smaller than 2 μm (clay), between 2-20 μm (silt) and between 20-1000 μm (sand). All the samples were analyzed by X-ray fluorescent (XRF) and Fourier transform infrared (FTIR) and X-ray diffraction. It was determined eleven different mineral in the samples: Cau, Ha, Mt, Gb, Ve, An, Gt, Qz, He, Mag ant Rt. In relation to management systems and depth were not find qualitative different at the minerals. Humification indexes was determined in the soil organic matter by laser induced fluorescent (LIF) and the C/N ratio. CT samples showed larger humification and lower C/N ratio than others systems. In the other hand, NT collected between 0-5 cm depths showed larger percentage of C and lower humification than others systems. Sand fraction showed larger humification than other fractions soil studied. All cases presented lower humification in the superficial samples (0-5 cm depth). NT samples showed more favorable for organic matters accumulated, it was observed due to the difficult to separate the sand fraction from the others fractions by the granulometric physical fraction. / A matéria orgânica é o principal agente constituinte do solo, por ser responsável pela disponibilidade de nutrientes para as plantas, evitar processos erosivos, aumentar a estabilidade dos agregados, agir como um dreno do CO2 atmosférico, entre outras. Portanto, existe uma preocupação em adotar práticas de manejo que favoreçam maiores aportes de matéria orgânica do solo (MOS) e consequentemente aumentando sua qualidade e fertilidade. Entre os sistemas de manejo adotados, estão os sistemas conservacionistas que mantém ou aumentam as taxas de matéria orgânica principalmente na superfície e o plantio convencional que utiliza intenso revolvimento e limpeza do solo. Utilizou-se amostras de Latossolo Vermelho distrófico da região de Ponta Grossa, PR (Campos Gerais) em diferentes sistemas de manejo: plantio direto (PD), plantio convencional (PC) e preparo mínimo (PM) com profundidades 0-5, 5-10, 10-15 e 15-20 cm. Além das amostras de solo inteiro (sem nenhum tratamento físico ou químico) analisou-se também as suas frações obtidas através de fracionamento físico granulométrico: < 2 μm (argila), 2-20 μm (silte) e 20-1000 μm (areia). As amostras de solo inteiro e suas frações foram analisadas mineralogicamente utilizando a espectroscopia de Fluorescência de Raios X (FRX) e Infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), além da Difração de Raios X (DRX). Foram determinados onze minerais nas amostras de solo inteiro, Cau, Ha, Mt, Gb, Ve, An, Gt, Qz, He, Mag e Rt. Em relação aos sistemas de manejo e profundidades não foram observadas diferenças qualitativas nos minerais. Para determinar o grau de humificação da MOS utilizou-se a espectroscopia de Fluorescência Induzida por Laser (FIL) e a razão C/N. No geral as amostras de solo inteiro sob PC apresentaram os maiores índices de humificação e menores razões C/N indicando maior humificação em comparação com os demais sistemas de manejo. Em contrapartida, as amostras sob PD e profundidade 0-5 cm foram as que apresentaram maior teor de C e menor grau de humificação. Para as frações do solo, a fração areia apresentou-se como a mais humificada e a fração argila menos humificada. Em todos os casos, as amostras de profundidades menores (0-5 cm) apresentaram menores índices de humificação. O PD mostrou-se favorável à acumulação de matéria orgânica, aumentando a estabilidade dos agregados, fato observado pela maior dificuldade em separar a fração argila das demais frações através do fracionamento físico granulométrico.

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:38:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 segunda parte.pdf: 13120684 bytes, checksum: 7f5b58e082362277c3f35194b945dce3 (MD5) Previous issue date: 2009-03-02 / Apatites have been widely studied lately as bioceramics in the search for materials which are more and more biocompatible with biological tissues. Unavoidably, the implant of any kind of material in a human body originates a response from this body, characteristic which does not depend only on the nature and composition of the biomaterial, but also on factors as specific as form, size, geometry and properties and superficial characteristics, regarding these materials. This work studied the synthesis of bovine collagen-hydroxyapatite analyzing the influence of drying and ageing time on the morphologic and structural characteristics of hydroxyapatite. Drying was carried out through two methods: oven and freeze drying. Samples were characterized through spectroscopy in the infrared region, differential thermal and thermogravimetric analyses, X-ray diffractometry, particle average size distribution, specific superficial area through BET method and transmission and scanning electronic microscopy. The micrographs obtained through transmission electronic microscopy reveal the formation of crystal agglomerates of nanometric size with acicular form. However, the influence of collagen and drying methods on the results obtained from distribution of particles average size, specific superficial area and SEM was observed. By comparing drying methods, it can be said that freeze dried samples presented different characteristics among themselves, although they still present desired characteristics to obtain apatites for future applications. / As apatitas têm sido largamente estudadas nos últimos anos como biocerâmicas com o intuito de buscar materiais cada vez mais biocompativeis com os tecidos biológicos. Inevitavelmente, a implantação de qualquer tipo de material em um organismo humano origina uma resposta do organismo característica que não depende somente da natureza e composição do biomaterial, mas também de fatores tão específicos como à forma, o tamanho, a geometria e as propriedades e características superficiais, com respeito aos materiais. Neste trabalho estudou-se a síntese da hidroxiapatita-colágeno bovino analisando a influência da secagem e do tempo de envelhecimento nas características morfológicas e estruturais da hidroxiapatita A secagem foi realizada por dois métodos: estufa e liofilização. As amostras foram caracterizadas por espectroscopia na região do infravermelho, analise térmica diferencial e termogravimetrica, difratometria de raios X, distribuição do tamanho médio das partículas, área superficial especifica pelo método BET e microscopia eletrônica de varredura e transmissão. As micrografias obtidas por microscopia eletrônica de transmissão revelam a formação de aglomerados de cristais de tamanhos nanométricos, e com forma acicular. Pela análise de raios X verifica-se que a presença de colágeno durante a síntese não compromete a estabilidade da fase hidroxiapatita. Entretanto, observa-se a influência da presença de colágeno, da secagem e do tempo de envelhecimento nos resultados obtidos de distribuição do tamanho médio de partículas e área superficial específica. Os resultados mostram a importância do processamento nas características finais do material, sendo que no processo de liofilização e com tempo de envelhecimento de 30 dias ocorre um aumento da área superficial específica do pó, cujo o valor determinado é de 89,10 m2/g, sendo assim apresentam maior tendência em formar aglomerados do que as secas em estufa.

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:38:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ana Paula Stocco1.pdf: 1129675 bytes, checksum: 46a4cde727f11b90a80dafb705d23871 (MD5) Previous issue date: 2009-05-12 / Industrial processes generate a series of products, often without applicability becomes waste that contribute to pollution of soil, air and water. Some products may be reused and / or processed into raw materials for other processes. In this context, analyzed the water of oil shale (a byproduct of the process of obtaining the oil shale) using an Instrumental techniques (UV / VIS; of Flame Photometry, Atomic Absorption, potentiometry) and Analytical (Permanganometria, complexometry with EDTA, Total Nitrogen by the Kjeldahl method). In water of shale it was found significant levels of some nutrients in the form elements available to the plant as the phosphate and sulfate, and total nitrogen content and high concentration of organic matter. The basic character of water in shale could assist in the correction of soil acidity. After testing of a column leaching in Oxisol in three different depths, the leachate was subjected to the same analysis for the water of oil shale. Data from atomic absorption spectroscopy revealed the shale of low water levels of calcium and magnesium, and concentrations of micronutrients such as zinc, manganese and iron, and low levels of lead, cadmium and chromium. Concentrations of calcium, magnesium and potassium in the form available to the plant were not detected. The analysis of the leachate showed that variation of pH was slightly acid, besides the reduction in the concentration of nitrogen, phosphate and sulfate and organic matter. Concentrations of calcium, magnesium and potassium in the form available to the plant that had not been detected before the percolation, the traditional methods of analysis, appear in the analysis of the leachate, indicating that the soil was removed during the process. Data of Atomic Absorption Spectroscopy indicate significant withdrawal of calcium, magnesium and potassium for the three soil depths, and the most superficial layer was the one with a greater quantity of calcium and magnesium. Another element that has undergone leaching and the iron concentration was high, with the layer deeper water by the leaching of shale occurred with greater intensity. The manganese was leached soil at all depths, and the deepest layer presented the highest content. The zinc was leached in greater proportion in the most superficial layer. Lead, cadmium and chromium in the leachate remained virtually the same concentrations in the water of oil shale, indicating that they were not incorporated into the soil. The copper remained constant in its concentration compared to leachate water from shale In general, all soil cations were leached by ground water from shale. / Os processos industriais geram uma série de subprodutos, que muitas vezes sem aplicabilidade se tornam resíduos que contribuem na poluição do solo, do ar e da água. Alguns subprodutos podem ser reaproveitados e/ou transformados em matéria prima para outros processos. Nesse contexto, analisou-se a água de xisto (um subproduto do processo da obtenção do óleo de xisto) utilizando-se Técnicas Instrumentais (UV/VIS; Fotometria de Chama; Absorção Atômica; Potenciometria) e Analíticas (Permanganometria, Complexometria com EDTA, Nitrogênio Total pelo método de Kjeldahl). Na água de xisto verificou-se teores significativos de alguns elementos macronutrientes na forma disponível para a planta como o fosfato e o sulfato, além de teores de nitrogênio total e alta concentração de matéria orgânica. O caráter básico da água de xisto poderia auxiliar na correção da acidez do solo. Após ensaio de lixiviação em coluna de um Latossolo Vermelho Distrófico em três profundidades diferentes, o percolado foi submetido às mesmas análises feitas para a água de xisto. Os dados de Espectroscopia de Absorção Atômica revelaram na água de xisto baixos teores de cálcio e magnésio, e concentrações de micronutrientes como zinco, manganês e ferro, além de baixos teores de chumbo, cádmio e cromo. Concentrações de cálcio, magnésio e potássio na forma disponível para a planta não foram detectadas na água de xisto. A análise do percolado demonstrou variação de pH que ficou ligeiramente ácido, além da redução na concentração de nitrogênio, sulfato e fosfato e matéria orgânica. Concentrações de cálcio, magnésio e potássio na forma disponível para a planta que não haviam sido detectadas antes da percolação, pelos métodos clássicos de análises, aparecem nas análises do percolado, indicando que foram retirados do solo durante o processo. Dados de Espectroscopia de Absorção Atômica indicam a retirada significativa de cálcio, magnésio e potássio do solo para as três profundidades, sendo que a camada mais superficial foi a que apresentou uma maior quantidade de cálcio e magnésio. Outro elemento que sofreu lixiviação e em alta concentração foi o ferro, sendo que na camada mais profunda a lixiviação pela água de xisto ocorreu com maior intensidade. O Manganês também foi lixiviado do solo em todas as profundidades, sendo que a camada mais profunda foi a que apresentou o teor mais elevado. O zinco foi lixiviado em maior proporção na camada mais superficial. Chumbo, cádmio e cromo se mantiveram no percolado praticamente nas mesmas concentrações que na água de xisto, indicando que os mesmos não foram incorporados ao solo. O cobre manteve sua concentração constante no percolado comparado à água de xisto de modo geral, todos os cátions do solo foram lixiviados do solo pela água de xisto. Palavras chave: espécies metálicas, macronutrientes, micronutrientes.

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:38:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jeanine Domareski da Silva.pdf: 2050908 bytes, checksum: a3e1a7fc30e3328ab9f1c0aef96b7ea4 (MD5) Previous issue date: 2010-12-18 / The investigation of properties of porphyrin derivatives is of great importance, since they have many applications, one being the use as photo sensitizers in photodynamic therapy (PDT). We studied the free base porphyrin, cationic, bromide of 5, 10, 15, 20 - tetrakis (N-4-nitrobenzyl-4-pyridyl) porphyrin, H₂(TNBPyP) and metaporphyrin, sodium salt of 5, 10, 15, 20 - tetrakis (4-sulfonatophenyl) zinc porphyrin (II), Zn(TPPS₄), to evaluate the possible application in PDT. Through analysis of molecular absorption UV-Vis, we investigated the interaction with surfactants, the reactions of photo bleaching, the generation of singlet oxygen and the ability to aggregate in different proportions water/ethanol. The photodynamic action of these compounds was analyzed by in vitro tests with microorganisms; tests were carried out with Arthemia saline and the Staphylococcus aureus. The System used was of LEDs of different emission bands (red, orange and green) for illumination of the samples in the tests for the evaluation of the photodynamic action. First, we analyzed the spectral behavior of porphyrin H₂(TNBPyP), with the variation of pH in water and ethyl acetate/phosphate and in the presence of surfactant HPS (Zwitterionic), SDS (anionic) and CTAB (cationic). It was observed that porphyrin is stable in a wide range of pH in the various systems studied. The spectral behavior of porphyrin mixtures H₂(TNBPyP) in water/ethanol in different proportions indicated that there was no clustering in the concentration range examined. Analysis of photo bleaching was performed for the two porphyrins in light of LED systems for the total of 1 hour; it was observed that both porphyrins are photo-stable under the conditions studied. As the generation of singlet oxygen, observed through the test of uric acid, it was found that the H₂(TNBPyP) showed a higher photodynamic activity (PA) than Zn(TPPS₄). The results of microbiological tests showed that the highest mortality rate of A. saline occurs in the presence of porphyrin H₂(TNBPyP) and under illumination with red LED, indicating photodynamic action of porphyrin. In tests with the bacterium Staphylococcus aureus, we observed the effects of photodynamic action for the two porphyrins examined and the two types of LEDs tested, and the best results were obtained by photo inactivation under lighting time of 30 minutes. Thus, the results show that the porphyrins tested have potential for the use in Photodynamic Therapy. / A investigação de propriedades de porfirinas e derivados é de grande importância, visto que estes possuem inúmeras aplicações, sendo uma delas o uso como fotossensibilizadores em Terapia Fotodinâmica (TFD). Neste trabalho estudou-se a porfirina base livre, catiônica, brometo de 5, 10, 15, 20 – tetrakis (N-4-nitrobenzil-4- piridil) porfirina, H2(TNBPyP), e a metaloporfirina, sal de sódio de 5, 10, 15, 20 – tetrakis (4-sulfonatofenil) porfirina zinco(II), Zn(TPPS4), para de avaliar a possível aplicação em TFD. Através da análise da absorção molecular UV-Vis, foram investigadas a interação com surfactantes, as reações de fotobranqueamento, a geração de oxigênio singlete e a capacidade de agregação em diferentes proporções água/etanol. A ação fotodinâmcia dos compostos estudados foi analisada através de ensaios in vitro com microorganismos, foram realizados testes com Artemia salina e com a bactéria Staphylococcus aureus. Foi utilizado sistema de LEDs de diferentes faixas de emissão (vermelho, laranja e verde) para iluminação das amostras nos testes para avaliação da ação fotodinâmica. Primeiramente, analisou-se o comportamento espectral da porfirina H2(TNBPyP), com a variação do pH em meio aquoso e em acetato/fosfato e na presença dos surfactantes HPS (zwiteriônico), SDS (aniônico) e CTAB (catiônico). Observou-se que a porfirina é estável numa ampla faixa de pH nos vários sistemas estudados. O comportamento espectral da porfirina H2(TNBPyP) em misturas água/etanol de diferentes proporções indicou que não houve a formação de agregados na faixa de concentração analisada. A análise de fotobranqueamento foi realizada para as duas porfirinas sob iluminação de sistemas de LEDs durante um período total de 1 hora, foi observado que ambas as porfirinas são foto-estáveis nas condições analisadas. Quanto a geração de oxigênio singlete, observada através do teste do ácido úrico, verificou-se que a H2(TNBPyP) apresentou maior atividade fotodinâmica (AF) que a Zn(TPPS4). Os resultados dos testes microbiológicos mostraram que o maior índice de mortalidade sobre A. salina ocorre na presença da porfirina H2(TNBPyP) e sob iluminação com LED vermelho, indicando ação fotodinâmica da porfirina. Nos testes com a bactéria Staphylococcus aureus, observou-se ação fotodinâmica para as duas porfirinas analisadas e com os dois tipos de LEDs testados, sendo que os melhores resultados de fotoinativação foram obtidos para o tempo de iluminação de 30 min. Assim, os resultados demonstram que as porfirinas testadas tem potencial para serem utilizadas em Terapia Fotodinâmica.

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:38:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Elementos pre textuais.pdf: 126219 bytes, checksum: a4c1ca3bb1afd43046bbfa4177592e32 (MD5) Previous issue date: 2010-02-26 / There is a considerable interest in the synthesis of water soluble porphyrins due to its use as models of biological systems, as drugs and as homogeneous catalysts in aqueous media. Within this context, this work describes the synthesis of meso-tetraphenylporphyrins with reactive groups on the meso-phenyl ring to generate trimethylarylammonium salts derivatives, resulting in cationic porphyrins with hydrophilic character. Thus, it was obtained iodide salts of 4-TMA-TPP 13 by the complete alkylation of 4-DMA-TPP 15 (91% yield), and 4-NH2-TPP 12 using 2,6-lutidine (69% yield). The synthesis of porphyrins 2-NO2-TPP 16, 2-NH2-TPP 17, 4-NO2-TPP 14, 4-NH2-TPP 12 and 4-DMA-TPP 15 were also studied. The methods described in the literature for the synthesis of 2-NO2-TPP 16 and 4-NO2-TPP 14 were optimized, and the yield (40%) of for 2-NO2-TPP 16 was higher than those reported in the literature (5% overall yield). Porphyrins 17 and 12 were obtained by reduction of 16 and 14, respectively, using concentrated hydrochloric acid and tin (II) chloride dihydrate, without requiring an inert atmosphere. The method was improved, thus facilitating the isolation and purification steps. The synthesis of 4-DMA-TPP 15 was performed using both Adler-Longo method (5% yield) and a modification of Adler’s method, using 1:1 mixture of propionic and octanoic acids (7,0% yield). The porphyrins were fully characterized by infrared, UV-Vis and RMN spectroscopies. All the spectral data were consistent with those reported in the literature. / Há considerável interesse na síntese de porfirinas aquossolúveis devido à possibilidade de usá-las como modelos de sistemas biológicos, como drogas e como catalisadores homogêneos em meio aquoso. Dentro deste contexto, este trabalho descreve a síntese de meso-tetrafenilporfirinas com substituintes reativos no anel meso-fenila para obtenção de derivado porfirínico catiônico, resultando em porfirinas com caráter hidrofílico. Assim, obtivemos sais de iodeto de 4-TMA-TPP 13 a partir da metilação de 4-DMA-TPP 15, com rendimento de 91%, e a partir da metilação de 4-NH2-TPP 12, usando 2,6-lutidina, com rendimento de 69%. A reação de obtenção das porfirinas 2-NO2-TPP 16, 2-NH2-TPP 17, 4-NO2-TPP 14, 4-NH2-TPP 12 e 4-DMA-TPP 15 também foram estudadas. Os métodos descritos na literatura para a síntese da 2-NO2-TPP 16 e 4-NO2-TPP 14 foram alterados para facilitar e otimizar as etapas de isolamento e purificação. Para a 2-NO2-TPP 16 obteve-se rendimento de 40%, superior aos 5% descritos em literatura. As amino-porfirinas 17 e 12 foram obtidas por redução de 14 e 16, respectivamente, utilizando-se ácido clorídrico concentrado e cloreto de estanho (II) dihidratado e, sem a necessidade de atmosfera inerte. O método foi assim simplificado, facilitando as etapas de isolamento e purificação. A síntese da 4-DMA-TPP 15 foi a partir do método Adler-Longo, com rendimento de 5,0%, e a partir do método de Adler-Longo modificado em que utilizou-se como solvente uma mistura 1:1 de ácido propanóico e octanóico, com rendimento de 7,0%. As porfirinas sintetizadas foram caracterizadas por espectrometria na região do infravermelho (IV), do ultravioleta e visível (UV-Vis) e por ressonância magnética nuclear (RMN) de H1 e C13. Os dados espectrais obtidos estão de acordo com os descritos na literatura.

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:38:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rosana Balzer.pdf: 2986584 bytes, checksum: 00f13f9fc467f7bdab7c9138e783c610 (MD5) Previous issue date: 2010-08-02 / Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Paraná / The properties of compounds 5, 10, 15, 20-tetrakis (2,6 difluor-5-sulfonatophenyl) sodium porphyrin, Na4[H2(TDFSPP)], and 5, 10, 15, 20-tetrakis (2,6 difluor-5-sulfonatophenyl) sodium porphyrinate zinc (II), Na4[Zn(TDFSPP)], were investigated with the objective of using them as photosensitizers in Photodynamic Therapy (PDT). LED systems were used at different emission bands, orange, green and red for irradiation of samples. Photobleaching reactions were studied through the molecular absorption analysis UV-Visible, irradiating samples with LED systems for one hour. It was observed that compounds are photostable. Oxygen singlet generation was analyzed through the uric acid test, and it was observed that the compounds generated oxygen singlet. Zinc porphyrin presented higher efficiency in the generation of the reactive species. Aggregation at different proportions of the water/ethanol system was evaluated with UV-Visible techniques and fluorescence emission. Results indicated that there was no formation of aggregates for the compounds in the conditions analyzed. The photodynamic action of compounds was analyzed through in vitro analysis with brine shrimp Artemia salina and the microorganisms Candida albicans, Escherichia coli e Staphylococcus aureus. Through the analysis of results obtained in tests with Artemia salina, it was concluded that for both compounds and for the three LED systems, the highest percentage of death occurred in tests with association of compound and irradiation, which indicates photodynamic activity in the systems employed. Results obtained in the tests to evaluate photodynamic activity of compounds for inactivation of microorganisms revealed that lighting time did not influence the number of colony forming units (UFC). The lowest UFC values were observed for the systems with association of compounds and light, that is, there was photodynamic activity. Thus, results demonstrated that the compounds present potential to be used in Photodynamic Therapy. / Neste trabalho investigaram-se as propriedades dos compostos 5, 10, 15, 20 tetrakis (2,6-difluoro-5-sulfonatofenil)porfirina de sódio, Na4[H2(TDFSPP)], e 5, 10, 15, 20 tetrakis (2,6-difluoro-5-sulfonatofenil)porfirinato zinco (II) de sódio, Na4[Zn(TDFSPP)], visando aplicabilidade como fotossensibilizadores em Terapia Fotodinâmica (TFD). Utilizaram-se sistemas de LED em diferentes faixas de emissão, alaranjado, verde e vermelho para irradiação das amostras. As reações de fotobranqueamento foram estudadas através da análise da absorção molecular UV-Visível irradiando-se as amostras com sistemas de LED durante uma hora. Observou-se que os compostos são fotoestáveis. A geração de oxigênio singlete foi analisada através do teste de ácido úrico, observando-se, que os compostos geraram oxigênio singlete, a zinco porfirina apresentou uma maior eficiência na geração da espécie reativa. A capacidade de agregação em diferentes proporções do sistema água/etanol foi analisada com as técnicas de absorção molecular UV-Visível e emissão de fluorescência, os resultados indicaram que não ocorreu formação de agregados para os compostos nas condições analisadas. A ação fotodinâmica dos compostos foi analisada através de ensaios in vitro com o microcrustáceo Artemia salina e com os micro-organismos Candida albicans, Escherichia coli e Staphylococcus aureus. Através da análise dos resultados obtidos nos testes com Artemia salina conclui-se que para os dois compostos e para os três sistemas de LED, a maior percentagem de mortalidade ocorreu nos testes com associação do composto e irradiação. Isso indica que houve atividade fotodinâmica dos sistemas utilizados. Os resultados obtidos nos testes para avaliar a atividade fotodinâmica dos compostos para inativação de micro-organismos mostraram que o tempo de iluminação não influenciou no número de unidades formadoras de colônia (UFC) de micro-organismos. Os menores valores de UFC foram observados para os sistemas com associação de composto e iluminação, ou seja, observou-se atividade fotodinâmica. Assim, os resultados demonstram que os compostos apresentam potencial para serem aplicáveis em Terapia Fotodinâmica.