Neste trabalho, são utilizados diversos métodos de química teórica para estudar as propriedades eletrônicas e o espectro de absorção de seis corantes catiônicos: laranja de acridina (LA), proflavina (PF), safranina (SF), vermelho neutro (VN), azul de metileno (AM) e tionina (TN). Inicialmente é realizado um estudo para verificar a influência do solvente na geometria e no espectro desses corantes utilizando diversos métodos de química quântica, o método de solvatação contínuo IEFPCM e a simulação de Monte Carlo (MC). A seguir são estudados a diprotonação, a dimerização e alguns modelos para a argila do tipo montmorilonita e para a interação desta com os corantes, fenômenos esses que explicam a metacromasia observada experimentalmente. / This work presents a theoretical study on the electronic properties and the absorption spectra of six cationic dyes: acridine orange, proflavine, safranine, neutral red, methylene blue and thionine. First of all, we have carried out calculations to verify the solvent effects on geometries and spectra employing methods of Quantum Chemistry and including solvent effects with the polarizable continnum model and Monte Carlo (MC) simulation. Also, we have studied diprotonation, dimerization and some models of the montmorillonite clay and its interaction with the cationic dyes under study here, phenomena that explain the experimental methacromatic behavior of these dyes.

Orientadores: Gisela de Aragão Umbuzeiro, Fábio Kummrow / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia / Made available in DSpace on 2018-08-21T17:09:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luna_LuisAugustoVisanide_M.pdf: 1874744 bytes, checksum: 77b303f234e135332fe2eb3247fedaca (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Corantes possuem uma grande diversidade de estruturas e aplicações, estando presentes em diversos setores indústriais. Os corantes podem contaminar os ambientes aquáticos após os despejos de efluentes de indústrias têxteis, de alimentos, de curtumes e até mesmo de lavanderias. Muitos corantes apresentam elevada toxicidade para organismos aquáticos, no entanto processos de tratamento de efluentes contendo corantes estão sendo desenvolvidos no intuito de impedir seu ingresso no ambiente, e dentre eles estão os processos oxidativos avançados. No presente estudo, foi avaliada a toxicidade de corantes têxteis e alimentícios para organismos aquáticos, antes e após o tratamento oxidativo avançado foto-Fenton. Foram realizados testes de toxicidade com Daphnia similis, Ceriodaphnia dubia e Pseudokirchneriella subcapitata. A partir dos dados obtidos nos ensaios de toxicidade com os produtos comerciais os corante têxteis foram considerados os mais tóxicos, em especial o corante C.I. Vat Green 3. Para os ensaios com os produtos de degradação gerados, o tratamento do corante C.I. Acid Orange 7 gerou intermediários tóxicos para D. similis, no entanto ao final do tratamento não foi observada toxicidade. Após o tratamento do corante C.I. Reactive Black 5 foi observada toxicidade para P. subcapitata, sendo esta maior que a toxicidade para o produto comercial. No início do tratamento do corante C.I. Vat Green 3 ocorreu uma redução da toxicidade para D. similis e para P. subcapitata em relação ao produto comercial, contudo no final do tratamento a toxicidade observada foi maior que a do produto comercial para ambos os organismos. Considerando os corantes alimentícios, para o C.I. Food Yellow 3 tratado não foi observada toxicidade para D. similis nas concentrações estudadas, no entanto para P. subcapitata foi observado toxicidade ao final do tratamento. O corante C.I. Food Red 17 foi tóxico no início do tratamento tanto para D. similis, quanto para P. subcapitata, mas no fim do tratamento não foi mais observada toxicidade / Abstract: Dyes have a wide diversity of structures and uses, and then these substances are present in many industrial sectors. Dyes also can be found as contaminants in aquatic environments after wastewater discharge of textile industries, food industries, tanneries and laundries. Many dyes can be toxic to aquatic organisms. Several treatments have been proposed to remove dyes from effluents preventing the surface water contamination and one of the most promising tools are the advanced oxidative treatments. The aim of this study was to assess the toxicity of textile and food dyes to aquatic organisms, before and after photo - Fenton. We employed tests with the freshwater organisms, Daphnia similis, Ceriodaphnia dubia and Pseudokirchneriella subcapitata. The dye C.I. Vat green 3 was considered the most toxic dye among the commercial dyes tested in this study. Taking into account the treatment of the commercial products and the toxicity tests, the treatment of C.I. Acid Orange 7 generated toxic intermediates for D. similis, but at the end of the treatment no toxicity was observed. After the C.I. Reactive Black 5 treatment greater toxicity was observed to P. subcapitata in comparison with the commercial dye toxicity. At the beginning of the C.I. Vat Green 3 treatement the toxicity was lower than the commercial dye to D. similis and P. subcapitata, but at the end of the treatment the toxicity was higher than the commercial dye for both organisms. For the food dye C.I. Food Yellow 3 treated, was not observed toxicity for D. similis, but at the end of the treatment toxicity was observed for P. subcapitata. The dye C.I Food Red 17 was toxic to D. similis and P. subcapitata at the beginning of the treatment, but at the end of the treatment no toxicity was observed / Mestrado / Tecnologia e Inovação / Mestre em Tecnologia

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:01:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo113_1.pdf: 1321081 bytes, checksum: f4012ebf7d0d6f57baae749af3f63ab8 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / Agência Estadual de Meio Ambiente e Recursos Hídricos / A presença de poluentes no sistema aquático provoca uma série de impactos negativos ao meio ambiente, principalmente no que diz respeito à saúde humana e à destruição dos ecossistemas. A produção de corantes e sua utilização na indústria têxtil resultam na geração de efluentes contendo uma grande variedade de cor. Esses efluentes ao penetrarem nos corpos hídricos, além de provocarem mudanças estéticas, absorvem luz solar, impedem a fotossíntese de plantas aquáticas, liberam compostos de elevada toxicidade ou formam intermediários muito tóxicos, comprometendo todo o ecossistema. O tratamento de efluentes contendo corantes normalmente é feito por processos biológico, físico ou a combinação destes, que não possuem a eficiência adequada ou apenas transfere o problema de uma fase para outra. Dessa forma, a utilização de técnicas mais eficientes, que promovam a completa destruição das moléculas de corantes, se faz necessária. Os Processos Oxidativos Avançados (POA) são bastante efetivos na degradação de uma ampla faixa de poluentes orgânicos por produzirem espécies químicas muito reativas que interagem com a molécula do poluente, convertendo-a em produtos inertes. Entre esses processos está a reação Foto-Fenton que se baseia na geração de radicais hidroxila ( OH) a partir do peróxido de hidrogênio (H2O2), pela reação com o íon ferroso (Fe2+), em meio ácido, na presença de luz. A reação Foto-Fenton destaca-se pela alta eficiência na destruição de compostos orgânicos e relativa simplicidade operacional em comparação a outros POA, tornando-se apropriada para degradação de corantes em meio aquoso. Neste trabalho foi proposta a utilização do processo Foto-Fenton, com auxílio de luz artificial (negra e branca), num sistema em batelada, para remoção do corante Remazol Vermelho RB 133% de soluções aquosas. Para se definir as melhores condições de operação do sistema, foi aplicado um planejamento fatorial 23, onde foram avaliados os efeitos de alguns parâmetros sobre a remoção da cor, como concentração da solução de Fe2+ (8x10-5; 12x10-5 e 16x10-5 mg/L), concentração de H2O2 (145; 217,5 e 290 mg/L) e o tempo de exposição da solução à irradiação (1, 2 e 3 h). Os ensaios foram realizados com soluções aquosas contendo 100 mg/L do corante com o pH ajustado para 3 com H2SO4 0,05 mol/L e a resposta a ser otimizada foi o percentual de descoloração. A concentração residual do corante foi determinada por espectrofotometria UV-visível em 518 nm. Analisando-se os dados do planejamento experimental, verificou-se que os resultados dos sistemas (luz negra e branca) foram bastante satisfatórios, pois a remoção foi maior que 89% em todos os ensaios. Portanto, para o estudo da viabilidade e da cinética do processo, utilizou-se as variáveis em seus menores níveis. Do ponto de vista econômico, o sistema com luz branca e homogeinização foi considerado o mais apropriado para a descoloração do Remazol Vermelho RB 133%, o qual foi o escolhido para o estudo cinético, onde o modelo proposto para a remoção do corante foi ajustado satisfatoriamente. Por fim, mediu-se a Demanda Química de Oxigênio (DQO) do corante e constatou-se que houve não só a descoloração como também a degradação do mesmo, comprovando a eficácia da reação Foto-Fenton na remoção do corante Remazol Vermelho RB 133%

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:05:42Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2896_1.pdf: 1321081 bytes, checksum: f4012ebf7d0d6f57baae749af3f63ab8 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A presença de poluentes no sistema aquático provoca uma série de impactos negativos ao meio ambiente, principalmente no que diz respeito à saúde humana e à destruição dos ecossistemas. A produção de corantes e sua utilização na indústria têxtil resultam na geração de efluentes contendo uma grande variedade de cor. Esses efluentes ao penetrarem nos corpos hídricos, além de provocarem mudanças estéticas, absorvem luz solar, impedem a fotossíntese de plantas aquáticas, liberam compostos de elevada toxicidade ou formam intermediários muito tóxicos, comprometendo todo o ecossistema. O tratamento de efluentes contendo corantes normalmente é feito por processos biológico, físico ou a combinação destes, que não possuem a eficiência adequada ou apenas transfere o problema de uma fase para outra. Dessa forma, a utilização de técnicas mais eficientes, que promovam a completa destruição das moléculas de corantes, se faz necessária. Os Processos Oxidativos Avançados (POA) são bastante efetivos na degradação de uma ampla faixa de poluentes orgânicos por produzirem espécies químicas muito reativas que interagem com a molécula do poluente, convertendo-a em produtos inertes. Entre esses processos está a reação Foto-Fenton que se baseia na geração de radicais hidroxila ( OH) a partir do peróxido de hidrogênio (H2O2), pela reação com o íon ferroso (Fe2+), em meio ácido, na presença de luz. A reação Foto-Fenton destaca-se pela alta eficiência na destruição de compostos orgânicos e relativa simplicidade operacional em comparação a outros POA, tornando-se apropriada para degradação de corantes em meio aquoso. Neste trabalho foi proposta a utilização do processo Foto-Fenton, com auxílio de luz artificial (negra e branca), num sistema em batelada, para remoção do corante Remazol Vermelho RB 133% de soluções aquosas. Para se definir as melhores condições de operação do sistema, foi aplicado um planejamento fatorial 23, onde foram avaliados os efeitos de alguns parâmetros sobre a remoção da cor, como concentração da solução de Fe2+ (8x10-5; 12x10-5 e 16x10-5 mg/L), concentração de H2O2 (145; 217,5 e 290 mg/L) e o tempo de exposição da solução à irradiação (1, 2 e 3 h). Os ensaios foram realizados com soluções aquosas contendo 100 mg/L do corante com o pH ajustado para 3 com H2SO4 0,05 mol/L e a resposta a ser otimizada foi o percentual de descoloração. A concentração residual do corante foi determinada por espectrofotometria UV-visível em 518 nm. Analisando-se os dados do planejamento experimental, verificou-se que os resultados dos sistemas (luz negra e branca) foram bastante satisfatórios, pois a remoção foi maior que 89% em todos os ensaios. Portanto, para o estudo da viabilidade e da cinética do processo, utilizou-se as variáveis em seus menores níveis. Do ponto de vista econômico, o sistema com luz branca e homogeinização foi considerado o mais apropriado para a descoloração do Remazol Vermelho RB 133%, o qual foi o escolhido para o estudo cinético, onde o modelo proposto para a remoção do corante foi ajustado satisfatoriamente. Por fim, mediu-se a Demanda Química de Oxigênio (DQO) do corante e constatou-se que houve não só a descoloração como também a degradação do mesmo, comprovando a eficácia da reação Foto-Fenton na remoção do corante Remazol Vermelho RB 133%

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:05:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo3590_1.pdf: 2160339 bytes, checksum: 1306c3349aba6684a0c3c5cc2c50b245 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / A indústria têxtil tem utilizado corantes que ao entrarem no meio aquático comprometem a estética das águas e impedem a fotossíntese, comprometendo os processos hidroquímicos. No contexto do tratamento dos efluentes indústriais, destacam-se os Processos Oxidativos Avançados (POAs) que apresentam alta eficiência na degradação de inúmeros compostos orgânicos e um custo operacional relativamente baixo. Os POAs são processos de oxidação nos quais são gerados radicais hidroxilas muito reativos que interagem com as moléculas do poluente, convertendo-as em produtos inertes. Neste trabalho de dissertação, foi proposta a otimização de experimentos que utilizam o processo Fenton e Foto-Fenton utilizando luz artificial (negra e branca) e luz solar num sistema em batelada para a remoção do corante Remazol Amarelo Ouro RNL 150% de soluções aquosas sintéticas. Foi aplicado um planejamento fatorial de 23 no qual os fatores estudados foram: volume da solução de Fe+2(IL), volume de H2O2(IL) e o tempo de irradiação. A resposta a ser otimizada foi a taxa de remoção do corante (%). Analisando-se os resultados gerados pelo planejamento fatorial verificou-se que o experimento que permitiu a maior taxa de remoção do corante envolveu as condições operacionais seguintes: concentrações de H2O2 e Fe+2 de 38,71 mol/L e 2,4.10-5 moL/L, respectivamente, tempo de irradiação de 40 min no sistema luz branca. A taxa média de remoção nestas condições foi de 99,95%. Para a viabilidade econômica e ambiental do processo, propõe-se utilizar as variáveis em seus menores níveis no sistema de luz branca e luz negra. A proposta de um modelo cinético de primeira ordem permitiu validar corretamente os dados experimentais obtidos em condições ótimas de degradação do corante em sistema de luz negra e luz branca

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:07:40Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7974_1.pdf: 344791 bytes, checksum: c139c96df34cd612960bc1434ad19a96 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2003 / A presença de corantes nos efluentes têxteis tem sido alvo de pesquisas devido a sua toxicidade causando danos ao meio ambiente. O presente trabalho estudou a remoção do corante Remazol Black B por adsorção utilizando dois adsorventes, o bagaço de cana-deaçúcar, material de baixo custo encontrado em abundância no Estado de Pernambuco, e o carvão ativado um adsorvente clássico. O bagaço foi triturado num moinho de faca, lavado com água quente e seco à temperatura 30°C, já o carvão fornecido pela Universidade de Nancy, na França, também foi lavado com água quente e seco em estufa a 100°C durante 24 horas. Os adsorventes foram classificados em peneiras da série Tyler com granulometria de 0,8mm-1,6mm. Estudos de equilíbrio e cinéticos foram conduzidos em um reator mecanicamente agitado, com velocidade de agitação igual a 300rpm, os parâmetros estudados foram: massa de adsorvente, variando entre 1g e 7g; concentração inicial da solução de corante variando de 5mg/L a 50 mg/L em tampão fosfato de potássio monobásico e fosfato de sódio bibásico; pH 4,0 a 7,2. As amostras foram coletadas e analisadas em espectrofotômetro FEMTO-435 no comprimento de onda de 597nm. Para o sistema corante-adsorvente foi aplicado o modelo de equilíbrio de adsorção do tipo Langmuir, apresentando importância significativa quando comparado a partir de suas capacidades máximas de adsorção, nas mesmas condições operacionais, qm=1,098mg/g e qm=1,176mg/g respectivamente para o bagaço de cana e carvão ativado. A modelagem cinética do sistema foi baseada na solução numérica pelo método de integração do tipo Range-Kutta de 4a ordem, seguido de método de otimização (Box, 1953) procurando-se minimizar à função objetiva entre os valores calculados e experimentais das concentrações dos componentes. Obtendo-se uma constante de adsorção(kads) de 0,1001 L/g para o bagaço de cana e 0,1219 L/g para o carvão ativado

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:13:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo4232_1.pdf: 1307119 bytes, checksum: bd4ce94efff9ff3ca158f0f2aa7f7e5c (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / A contaminação das águas dos rios, mares, lagos e oceanos têm sido um dos maiores problemas da sociedade moderna, causado em parte pelas atividades industriais. Nesse contexto, o processamento têxtil é gerador de uma grande quantidade de efluente caracterizado por uma elevada carga orgânica, cor acentuada e compostos químicos tóxicos, que, dependendo do corante empregado, pode também conter substâncias mutagênicas, carcinogênicas e genotóxicas. Outra importante fonte de contaminação dos corpos hídricos são os produtos farmacêuticos, considerados em sua maioria como contaminantes refratários. Atualmente, existem vários processos de tratamentos para esses dois tipos de poluentes, entre os quais os processos oxidativos avançados (POA), que vêm sendo largamente estudados, e que apresentam como vantagem a possibilidade de uma total degradação dos poluentes. No presente estudo, foram aplicados três tipos de POA: processos Fenton (H2O2/Fe2+), foto-Fenton (H2O2/Fe2+/UV) e TiO2/UV. Para o corante têxtil Remazol Black B e o fármaco antiviral Ganciclovir foram empregados os processos Fenton e foto-Fenton; e para o corante Remazol Red RB 133% foram empregados os processo foto-Fenton e TiO2/UV. Planejamentos fatoriais completos 23 foram utilizados para aperfeiçoar as condições experimentais. No caso do Remazol Black B, a eficiência dos processos na descoloração do corante e na redução do carbono orgânico total obedece à seguinte ordem: foto-Fenton luz UVA > foto-Fenton luz visível > Fenton, comprovando que a radiação da luz UVA é a mais eficiente na geração de radicais hidroxilas. Para o corante Remazol Red RB 133% com o processo foto-Fenton, foram constatados efeitos similares das lâmpadas luz UVA e luz visível para a descoloração do corante; e no processo com o TiO2/UV, foi constatada uma alta remoção do corante; uma fragmentação total da molécula, e nenhuma toxidade nas amostras do corante sem e com tratamento. Os resultados com o Ganciclovir indicaram a possível formação de um complexo entre o íon Fe2+ e a molécula do Ganciclovir, que depende da presença do H2O2. Os resultados revelaram também que a reação foto-Fenton foi mais efetiva para a remoção e degradação do fármaco, frente à reação de Fenton

Submitted by Danielle Karla Martins Silva (danielle.martins@ufpe.br) on 2015-03-04T13:59:08Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Dianny Carolyne Vasconcelos da Silva - 2012- PPGBF.CCB.pdf: 2240468 bytes, checksum: d65f5b00f17d9e964813f987f5ba3be9 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-04T13:59:08Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Dianny Carolyne Vasconcelos da Silva - 2012- PPGBF.CCB.pdf: 2240468 bytes, checksum: d65f5b00f17d9e964813f987f5ba3be9 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012 / FACEPE / Os efluentes têxteis contêm grandes quantidades de corantes, que quando lançados no ambiente representam riscos ecológico e de saúde pública, pois são tóxicos à vida aquática e são agentes mutagênicos, carcinogênicos e/ou teratogênicos. Os objetivos deste trabalho foram isolar e identificar fungos filamentosos de sedimento do Rio Capibaribe contaminado com efluentes de lavanderias industriais têxteis e selecionar fungos eficientes na produção de enzimas lignolíticas (manganês peroxidase, lignina peroxidase e lacase) e na descoloração de corantes sintéticos. As coletas do sedimento contaminado com efluentes das indústrias têxteis foram realizadas no município de Toritama-PE. Os fungos filamentosos foram isolados, identificados e selecionados em meio sólido quanto à produção de fenoloxidase. Os fungos selecionados foram analisados quanto à descoloração dos corantes têxteis Índigo Carmine, Azul Brilhante de Remazol e Vermelho Congo e a produção de manganês peroxidase, lignina peroxidase e lacase. Foram isoladas 31 espécies de fungos filamentosos. Os gêneros predominantes foram respectivamente: Aspergillus, Trichoderma e Penicillium. Quanto à seleção dos fungos filamentosos produtores de fenoloxidases, dos 49 isolados testados 18 demonstraram potencial para a produção da enzima. Fusarium redolens, Westerdykella dispersa, Aspergillus terreus I foram as espécies que demonstraram os maiores valores para a atividade de manganês peroxidase. Para a produção de lignina peroxidase o melhor produtor foi Aspergillus terreus II. Entre os produtores de lacase, Aspergillus terreus I e Aspergillus terreus III demontraram os melhores resultados. Quanto à descoloração dos corantes têxteis, Trichoderma hamatum II e Aspergillus terreus II apresentaram absorbância igual a zero ao longo de todo o espectro. Os resultados constataram que fungos filamentosos isolados de sedimento contaminado são eficientes na descoloração de corantes industriais têxteis e na produção de enzimas lignolíticas.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2015-11-16T15:53:32Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 811522 bytes, checksum: 8c1abcb6fb13ff55bb91ad793aef60c9 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-16T15:53:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 811522 bytes, checksum: 8c1abcb6fb13ff55bb91ad793aef60c9 (MD5) Previous issue date: 2015-02-23 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Corantes alimentícios são aditivos utilizados em alimentos com importância para a aparência e aceitabilidade do produto. A distribuição uniforme dos corantes nos sistemas alimentícios pode ser uma indicação de interações e formação de complexos entre os corantes e um ou mais ligantes existente na matriz alimentícia. O presente trabalho teve como objetivo estudar a nível molecular os mecanismos envolvidos na interação entre os corantes alimentícios (vermelho 40 (V40) e vermelho ponceau 4R (VP 4R)) e a proteína (albumina do soro bovino (BSA)) em diferentes condições de força iônica, pH e temperatura. Os mecanismos envolvidos na interação entre os corantes e a proteína foram investigados utilizando técnicas altamente sensíveis e eficazes como fluorescência, nanocalorimetria de titulação isotérmica, tensão interfacial e coeficiente de difusão. Resultados de fluorescência mostraram que a intensidade de fluorescência da BSA diminuiu à medida que as concentrações de V40 e VP 4R aumentaram. O mecanismo de extinção da fluorescência foi classificado como estático, havendo portanto, a formação de complexos entre a proteína e os corantes em todas as condições termodinâmicas estudadas. Além disso, a variação de energia livre de Gibbs de complexação foi negativa, sendo regida entalpica ou entropicamente dependendo das condições termodinâmicas. A análise do coeficiente de difusão (CD) dos corantes na presença de concentrações crescentes do biopolímero também demonstrou a formação de complexo entre os corantes e a BSA, visto que os CDs de ambos os corantes diminuíram na presença da proteína. Adicionalmente, a porcentagem de moléculas de corantes ligadas à BSA foi maior na presença de eletrólitos nos pHs 5,0 e 7,4. Medidas de tensão interfacial mostraram que os complexos BSA%corante possuem atividade superficial uma vez que houve redução na tensão interfacial água/ar à medida que a concentração de corante aumentou. A partir da inflexão das curvas de tensão interfacial no equilíbrio termodinâmico versus a concentração de corante foi possível determinar a estequiometria da complexação com valores semelhantes aos obtidos nos experimentos de fluorescência. Experimentos de nanocalorimetria de titulação isotérmica permitiram a determinação da variação da entalpia aparente de interação (∆H int%apar)entre corante e proteína. Os valores obtidos foram diferentes daqueles calculados pela aproximação de van’t Hoff a partir dos experimentos fluorimétricos e demonstraram complexação regida pela entalpia ou pela entropia dependendo das condições termodinâmicas do sistema. Além disso, a conformação da BSA influenciou nas energias obtidas pela análise de calorimetria. Apesar dos corantes apresentarem estruturas químicas similares, a presença de um anel benzênico e um grupo sulfito a mais no VP4R levou a diferenças consideráveis nos parâmetros termodinâmicos de interação com a BSA comparado com o V40, uma vez que o V40 interage na região hidrofóbica da proteína e o VP4R na superfície. Este estudo contribui para o conhecimento em nível molecular da interação entre a BSA e corantes sintéticos em condições de pH, força iônica e temperatura encontradas em matrizes alimentícias e no sangue. / Food dyes are often used to improve food acceptance and appearance. Uniform food dye distribution in food can be an indication intermolecular interactions and formation of complexes between colorants and other molecules. The present work aimed to study in molecular level the mechanisms involved in bovine serum albumin (BSA) and food dyes, allura red (AR) and ponceau 4R (P4R) at different pH, temperature and ionic force. Fluorimetric spectra analyses showed that BSA fluorescence reduced as AR or P4R concentrations increased. Quenching mechanism of complexation was classified as static quenching, indicating formation BSA%colorant complex in all thermodynamic studied conditions. In addition, the Gibbs free energy change was negative, being complexation driven by enthalpy or entropy depending on thermodynamic conditions. The analyses of colorant diffusion coefficient (DC) in the presence of increasing concentrations of biopolymer also demonstrated BSA%colorant interaction since DCs reduced in the presence of protein. Addionally, the percentage of food dye molecules bound to BSA was higher in the presence of electrolyte at pH 5.0 and 7.4. Interfacial tension (IT) measurements showed that BSA%colorant complexes have surface activity because IT values of water%air interface reduced as colorant concentration increased. Also, by inflexion in the curves of IT at thermodynamic equilibrium versus food dye concentration, complexation stoichiometry was determined with similar values to those obtained by fluorimetric measurements. Isothermal titration calorimetry (ITC) experiments provided the apparent interaction enthalpy change (∆app%intH) for BSA%colorant interaction. Values determined by calorimetry were different from those calculated by van’t Hoff approximation from fluorescence data, and demonstrating that complexation was driven by enthalpy or entropy depending on thermodynamic conditions of the systems. In addition, BSA conformation influenced energy found in calorimetric analyses. Despite of both colorants show similar chemical structures, the presence of one more benzenic ring and sulphide group in P4R leaded to considerable differences on thermodynamic parameters of interaction with BSA compared to AR. This work contributes to knowledge at molecular level of interaction between BSA and synthetic food dyes in food and blood conditions.

Orientadores: Gisela de Aragão Umbuzeiro, Guilherme Ribeiro Lotufo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia / Made available in DSpace on 2018-08-22T02:19:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Artal_MarianaColetty_M.pdf: 1329770 bytes, checksum: e43efcef07526606b4d54de36469576e (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A produção e uso de corantes representam números relevantes no mundo e no Brasil. Efeitos ecotoxicológicos desses compostos, especialmente frente a organismos estuarinos e marinhos são ainda pouco explorados. Neste estudo avaliou-se a toxicidade dos azo corantes C.I. Disperse Red 1 e C.I. Disperse Red 13 para o copépodo estuarino Nitokra sp. avaliando efeitos adversos como a imobilidade e o sucesso de eclosão dos ovos antes e após tratamento fotoeletroquímico. Os corantes Disperse Red 1 e Disperse Red 13 apresentaram toxicidade para o teste de imobilidade com concentração efetiva CE50(96h) de 0,3 a 2,1 mg.L-1 (n=4) e 1,5 mg.L-1 (n=2), respectivamente. As concentrações que causaram efeitos adversos na taxa de eclosão de ovos foram maiores ou próximas à CE50 de imobilidade, demonstrando que esse endpoint não foi mais sensível como esperado. Testes realizados após o tratamento fotoeletroquímico dos mesmos corantes mostraram que a toxicidade tanto no teste de imobilidade quando no teste de sucesso de eclosão de ovos foi reduzida. Esse tratamento mostra-se promissor para o tratamento desses compostos, porém, cabe ressaltar que a utilização de sal para o tratamento é interferente e causa toxicidade quando descartado ou disposto em ambientes de água doce / Abstract: Production and use of dyes represent relevant numbers in the world and in Brazil. Ecotoxicological effects of these compounds, especially to estuarine and marine organisms are unknown. This study evaluated the toxicity of the azo dye CI Disperse Red 1 and CI Disperse Red 13 to an estuarine copepod Nitokra sp. evaluating adverse effects measured as immobility and egg hatching success before and after photoelectrochemical treatment. Both dyes Disperse Red 1 and Disperse Red 13 were toxic with immobility effective concentration EC50 (96h) in the range of 0.3 to 2.1 mg.L-1 (n= 4) and 1.5 mg.L-1 (n= 2), respectively. The concentrations that caused adverse effects on the success of eggs hatching were higher or close to the EC50 immobility, demonstrating that this is not the most sensitive endpoint as expected. Tests performed after photoelectrochemical treatment showed that the toxicity of both tests was reduced. This treatment shows promise for the treatment of these compounds, however, it is worth noting that the use of salt for treatment is interfering and cause toxicity when discarded or disposed of in freshwater environments / Mestrado / Tecnologia e Inovação / Mestre em Tecnologia