Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Ciencias Fisicas e Matematicas / Made available in DSpace on 2012-10-16T05:09:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T18:10:36Z : No. of bitstreams: 1 90935.pdf: 5579008 bytes, checksum: 76c068b4ada370f648fdd343a2b49bcf (MD5) / O presente trabalho descreve a reação de graftização de manômeros acrílicos sobre quitina/quitosana, utilizando o íon Ce(IV) como iniciador redox. Os efeitos da variação das concentrações do iniciador Cério(IV) e da acrilamida sobre a porcentagem e eficiência de graftização foram realizadas a fim de compreender o mecanismo do processo estudado. A evidência da graftização foi confirmada através do mecanismo da reação da mistura física, da espectroscopia infravermelho e micro-análise. As soluções dos copolímeros graftizados de quitosana e poliacrilamida com grau de graftização de 5% e 15% foram adicionadas à superfície de papel kraft, resultando na melhoria das propriedades mecânicas, sem alterar a sua isolabilidade. O copolímero de quitina graftizada com ácido poliacrílico mostrou uma capacidade máxima para complexação de íons Ca2+ através de estudos de efeito do pH, isotermas e cinética de adsorção visando uma possível aplicação como ionômero de vidro.

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[pt] O presente estudo investiga a estrutura e a potencial aplicação de nanopartículas formadas por copolímeros que possuem um bloco neutro e outro bloco aniônico combinados a um surfactante catiônico. Em água, os blocos aniônicos se complexam eletrostaticamente às micelas de surfactante, interconectando-as e formando um núcleo concentrado, que pode até apresentar estrutura líquido-cristalina. Os blocos neutros são hidrofílicos e por isso formam uma casca que estabiliza as nanopartículas em água. Devido à formação do núcleo concentrado de micelas, espera-se que estas nanopartículas sejam capazes de incorporar uma maior quantidade de moléculas hidrofóbicas em comparação a micelas de surfactante puro na mesma concentração. Os resultados indicam que quanto mais longo é o bloco aniônico, mais alta é a incorporação das moléculas hidrofóbicas. Por outro lado, o bloco neutro tem um papel importante para aumentar a estabilidade das nanopartículas em meio aquoso. A incorporação de moléculas hidrofóbicas no núcleo das nanopartículas causa alterações na organização das micelas, levando à formação de diferentes estruturas líquido-cristalinas ou a alterações nas distâncias de correlação. Com base nas propriedades das nanopartículas, foi proposta uma formulação aquosa capaz de incorporar uma quantidade significativa de um filtro solar orgânico. Com os resultados obtidos para esta formulação, foi possível demonstrar sua eficácia em evitar a degradação de cabelos por irradiação ultravioleta, o que torna este sistema um candidato de alto potencial para aplicação na indústria de cosméticos. / [en] The present study investigates the structure and potential application of core-shell nanoparticles formed by block copolymers (consisted of an anionic and a neutral blocks) and a cationic surfactant. In water, the anionic blocks electrostatically complex to the surfactant micelles, interconnecting them and forming a concentrated nucleus, which may form even liquid-crystalline structures. Because the neutral blocks are hydrophilic, they form a shell which stabilizes the nanoparticles in water. The concentrated nuclei of micelles are expected to uptake a higher amount of hydrophobic molecules than the regular micelles of pure surfactant in the same concentration. The longer is the anionic block forming the nucleus, the higher is the uptake of hydrophobic substances. On the other hand, the neutral block plays a key role to increase nanoparticle stability in aqueous medium. The uptake of hydrophobic molecules increased the ordering of the micelles in the nucleus, leading either to the formation of different liquid-crystalline structures or to variations in the correlation distances. Taking these results in to account, we proposed an aqueous formulation with a considerable uptake capacity of an organic sunscreen. The results obtained for this formulation demonstrate its efficacy to avoid hair degradation by ultraviolet radiation exposition, which make this system a potential candidate for applications in the cosmetic industry.

Orientador: Eliana Aparecida de Rezende Duek / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-14T11:38:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Monteiro_AdrianaCristinaMottadeMenezes_D.pdf: 5297587 bytes, checksum: 9519d7cb25184a92ad96f65a3461d54a (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Dispositivos bioreabsorvíveis têm sido intensivamente estudados para aplicações em ortopedia e traumatologia, no reparo de fraturas ósseas provenientes principalmente de traumas. O poli (L-co-D, L ácido láctico), PLDLA, na relação 70:30 referentes aos monômeros L e D, L ácido láctico, respectivamente é um copolímero utilizado na fixação de fraturas nas regiões bucomaxilo e crânio. Neste trabalho o PLDLA foi sintetizado pela polimerização em massa dos monômeros cíclicos do L-ácido lático e do D, L ácido lático, utilizando como catalisador o Sn (Oct)2, sendo que os monômeros juntamente com o catalisador foram adicionados a uma ampola de vidro selada e imersa num banho de óleo a 130 oC por 72 horas. Obteve-se material com alta massa molar (105 g/mol) o qual foi caracterizado por Ressonância magnética de próton e carbono treze (RMN de 1H e 13C), Espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), Cromatografia de permeação em gel (GPC), Calorimetria exploratória diferencial (DSC) e Análise termogravimétrica (TGA). O PLDLA foi processado por injeção obtendo-se placas e parafusos, os quais foram submetidos a testes mecânicos de flexão, GPC e Microscopia Eletrônica de Varredura (Mev), além do estudo da degradação in vitro, que demonstrou que o copolímero retém 80 % de suas propriedades mecânicas por 4 meses e do estudo in vivo, através do implante do sistema placa-parafuso em tíbias de coelhos, sendo verificado o crescimento de tecido ósseo e a ausência de reações inflamatórias no período estudado( três meses). / Abstract: The applications of bioreabsorbable polymers as temporary prostheses have been highly used in medical procedures related to fracture. Among the bioreabsorbable polymers the poly(Lco- D, L lactic acid), PLDLA, in the 70:30 rate has been studied to obtain plates and screws to recuperate traumas in the cranium and maxilla facial allowing an adaptation of devices to implant local during the surgery. In this work PLDLA was synthesized by mass polymerization of the cyclical monomers as L-lactic acid and D, L lactic acid, using Sn(Oct)2 as catalyst Polymerization were carried out in vacuum sealed, glass ampouls, it was immersed in an oil bath at 1300C, for 72 hours. It was obtained material with high molar mass (around 105 g/mol) which was characterized by: Nuclear magnetic resonance spectroscopy ( 1H RMN and 13C RMN) , Gel permeation chromatography( GPC) , FTIR , Dynamical scanning calorimetry (DSC) and Thermogravimetric analysis (TGA). PLDLA was injection molding process obtained screws plates which evaluated by mechanical tests flexural, GPC and Scanning electron microscopy (SEM). The in vitro study of the plates PLDLA maintained 80% of this strength for 4 months. An in vivo study performed in rabbits tibias showed there was formation osseous tissue and no signs of inflammation tissue were seen ( period three months). / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

La administración tópica de medicamentos en terapias oftalmológicas consiste en colocar el fármaco (generalmente una solución o suspensión) directamente sobre el ojo mediante goteo. Luego de esta aplicación el tiempo de residencia del fármaco en la película lagrimal es generalmente corto, típicamente entre 2 y 5 minutos, y durante este tiempo solamente se absorbe en el tejido corneal entre 1 y 10% de la dosis aplicada. El resto del fármaco es drenado hacia la circulación sistémica junto con la lágrima. Usualmente estas limitaciones son compensadas con la aplicación de dos o más dosis seguidas, espaciadas cada 5 minutos, a fin de alcanzar la dosis terapéutica en el tejido. Según la gravedad de la patología, puede que este procedimiento deba realizarse varias veces al día. Todo este proceso conlleva a que se produzcan fluctuaciones muy marcadas en los niveles del fármaco en los tejidos, pudiendo alcanzarse valores superiores o inferiores a los niveles terapéuticos requeridos. Además, el uso de gotas oculares está asociado a una rápida variación en la velocidad de administración del fármaco a la córnea, lo cual a su vez limita la eficacia del sistema terapéutico. Si bien la administración tópica clásica mediante gotas (colirios) es de fácil aplicación y presenta menos complicaciones potenciales que otros sistemas de administración tópica (inyecciones, insertos, etc.), no es posible tener un control adecuado de la administración del fármaco ya que no permite controlar los niveles alcanzados con sucesivas aplicaciones durante todo el periodo de tratamiento. Por otra parte la absorción sistémica del fármaco a través del drenaje lagrimal genera una distribución del mismo en tejidos no específicos y evita el pasaje por el hígado, pudiendo causar efectos adversos sistémicos importantes, en especial cuando se administran de manera crónica. Con el objetivo de mejorar la absorción del fármaco en el sitio de acción o de absorción específico se han desarrollado estrategias alternativas que permiten aumentar su tiempo de permanencia en el ojo. Estos sistemas se denominan sistemas de transporte y liberación controlada de fármacos y se basan en la posibilidad de localizar el fármaco o la droga justamente en el sitio de acción y suministrar la cantidad necesaria durante el tiempo requerido, con el propósito de mejorar la biodisponibilidad y disminuir los efectos no deseados. Los sistemas de transporte y liberación de medicamentos son diseñados para regular la velocidad de liberación del fármaco, mantener una concentración terapéutica estable en el organismo, y evitar que se produzcan fluctuaciones importantes en sus niveles plasmáticos. En este caso la frecuencia de dosificación disminuye, se reduce el peligro de sobredosificación, se mejora la absorción, se alcanza un mayor tiempo de residencia y se producen menos efectos secundarios. La liberación de la droga a partir de estos sistemas puede ser constante durante un dado período o bien puede estar promovida por la acción de un determinado factor del entorno. Dentro de los sistemas alternativos para la administración de medicamentos oculares se encuentran las formulaciones semisólidas (geles), los ungüentos, los sistemas coloidales, los insertos y las lentes de contacto. Estos sistemas incrementan significativamente la eficiencia de las terapias oculares. Sin embargo presentan algunos inconvenientes como ser: visión borrosa en el caso de geles y ungúentos, problemas de colocación y expulsión, como sucede con los injertos. En el caso de las lentes de contacto, además de prolongar el tiempo de permanencia, también mejora la absorción, ya que su dimensión y ubicación (frente a la córnea) permite un contacto íntimo con la superficie corneal. Además presentan la ventaja de no interferir con la visión del paciente, no son expulsadas del ojo y en general presentan un alto confort. Las lentes de contacto adecuadas para estos fines son las denominadas “blandas” y son fabricadas empleando hidrogeles poliméricos ligeramente entrecruzados y se las conoce como lentes de contacto terapéuticas. Estas lentes de contacto terapéuticas, son preparadas fácilmente como sistemas de liberación mediante la inmersión de la lente en una solución de la droga o principio activo y actuando como reservorio. Las lentes de contacto de hidrogel han sido propuestas desde 1965 como posibles dispositivos para liberación o delivery de drogas. Sin embargo la mayoría de los estudios realizados desde esa fecha apuntan al estudio de la eficiencia que presentan las lentes de contacto blandas, diseñadas para otros fines (corrección óptica) como reservorio de medicamentos. Los inconvenientes que se presentan con las lentes de contacto blandas comerciales como sistemas de liberación controlada es su baja afinidad y capacidad de captar diferentes tipos de fármacos. Asimismo, en los casos donde la carga del fármaco en el hidrogel es adecuada, su mayor limitación radica en que la liberación para algunos fármacos ocurre demasiado rápido como para mantener niveles terapéuticos en las estructuras oculares durante períodos de tiempo suficientemente largos. En los últimos años se ha puesto mayor énfasis en la innovación tecnológica de lentes de contacto diseñados específicamente para sistemas de liberación de fármacos, debido en parte a los avances realizados en la comprensión de los mecanismos involucrados en los procesos de liberación, y al desarrollo y aplicación de nuevas estrategias orientadas a mejorar la capacidad de carga y el desempeño de estos sistemas. El comportamiento ideal de un sistema de liberación controlada o delivery de fármacos debería ser tal que pudiese regular la velocidad de liberación de forma tal de administrar la cantidad apropiada de fármaco, en el lugar adecuado y en el momento necesario. Una estrategia aplicada recientemente en el campo de la tecnología farmacéutica para el desarrollo de sistemas de transporte y liberación controlada de fármacos es el uso de hidrogeles responsivos, materiales con grupos funcionales capaces de modificar su estructura en respuesta a estímulos externos. En este marco, la aplicación de hidrogeles responsivos se basa en la posibilidad de que estos materiales modifiquen sus estructuras ante cambios del entorno, provocados por la presencia de un estado patológico, por requerimientos biológicos fluctuantes o por la aparición de ciertas biomoléculas, y liberen la cantidad apropiada del principio activo (fármaco) en función de la magnitud de ese cambio. La ventaja de emplear estos materiales radica en que se combinan las propiedades características de los hidrogeles con el potencial de regular la captación o liberación de sustancias en respuesta a cambios producidos en el entorno. El objetivo de este trabajo es sintetizar hidrogeles responsivos para su aplicación como sistemas de transporte y liberación de fármacos oculares de forma tal que permitan aumentar los tiempos de permanencia del fármaco en contacto con los tejidos oculares y lograr ejercer un control efectivo en la velocidad de liberación del mismo. Como se expuso previamente, esto permitirá: aumentar la absorción del fármaco, mejorar la biodisponibilidad, minimizar los efectos secundarios, disminuir la frecuencia de dosificación, evitar múltiples aplicaciones por dosis y mejorar el cumplimiento de la pauta terapéutica por parte de los pacientes. Particularmente, en este trabajo la elección del material se orientó hacia la posibilidad de modular la velocidad de liberación del fármaco en respuesta a pequeños cambios en el valor del pH lagrimal. A partir de copolimeros de dos monómeros acrílicos, 2-hidroxietil metacrilato (HEMA) y 2-(diisopropilamino)etil metacrilato (DPA), esperamos obtener un material, que presente por un lado propiedades compatibles para ser uso en la fabricación de lentes de contacto; y por otro lado que posea propiedades pH responsivas que permitan ser utilizados como sistemas para modular la liberación de fármacos y en particular en terapias oftalmológicas. El presente trabajo está organizado en capítulos. En el capítulo I se introduce el tema con una breve exposición de los conceptos generales sobre la administración de fármacos oculares y las vías de absorción. También se definen los sistemas de liberación controlada, sus características, y particularmente se describen las ventajas y desventajas del empleo de lentes de contacto terapéuticas y las posibilidades de emplear sistemas responsivos. En el capítulo II se describe de forma general la síntesis de los hidrogeles y los materiales y métodos empleados para la misma. En el capítulo III se estudian las propiedades fisicoquímicas de los hidrogeles sintetizados empleando diferentes técnicas de caracterización. Se estudian las características espectrales, las propiedades térmicas y las características superficiales. Como caracterización específica para su potencial aplicación se estudian las propiedades ópticas, la humectabilidad, el contenido acuoso y la densidad, a fin de determinar si los mismos son compatibles con su uso como lente de contacto terapéutica. En el capítulo IV se estudia el comportamiento de los copolímeros HEMA/DPA como sistemas de captación y liberación de principios activos, y su capacidad de controlar la velocidad de liberación a través de cambios en el pH del medio. En primer lugar se realiza un estudio sobre la capacidad de incorporar diferentes principios activos en diferentes condiciones de carga (pH y concentración de la solución de carga); en segundo lugar se analizan las interacciones entre algunos principios activos incorporados y la matriz de los polímeros; y en tercer lugar se estudia la capacidad de liberar los principios activos incorporados. A partir de éstos se determinan los tiempos y las cantidades de compuestos liberados en diferentes condiciones de pH y para las distintas composiciones y grados de entrecruzamiento de los hidrogeles. En el capítulo V se detallan las conclusiones generales de este trabajo y en el capítulo IX se plantean actividades y líneas de estudio que pueden ser motivo de trabajos futuros.

[pt] Dentre os aditivos empregados nas formulações de óleos lubrificantes, cabe destacar os de natureza polimérica, utilizados como melhoradores de viscosidade. Atualmente, testes complexos e de alto custo são empregados para avaliação de novos componentes nos óleos lubrificantes. Portanto, análises preliminares para estudo e caracterização de aditivos são de extrema relevância. Este trabalho tem como objetivo caracterizar diferentes polímeros, utilizados como modificadores de viscosidade, empregando métodos de análise térmica e reológica, e ainda avaliar o impacto destes aditivos em bases lubrificantes. Os resultados encontrados permitem avaliar o comportamento das borrachas poliméricas frente à degradação térmica, influenciada pelo processo de polimerização e estrutura química, e frente ao seu comportamento reológico mostrando ser uma metodologia eficiente para diferenciação destes materiais. As bases lubrificantes avaliadas mostraram um comportamento de fluido newtoniano clássico e quando os polímeros modificadores foram adicionados, em determinadas concentrações, observou-se uma alteração deste comportamento de fluido. As análises e técnicas empregadas permitiram avaliar o impacto no comportamento reológico dos óleos básicos bem como das soluções preparadas com diferentes concentrações de polímeros. Foi possível concluir que os aditivos poliméricos empregados em bases lubrificantes são capazes de alterar o comportamento térmico e reológico das bases lubrificantes estudadas. As metodologias empregadas se mostraram eficientes para avaliação preliminar destes polímeros e das bases lubrificantes contendo estes aditivos. / [en] The most important additives used in lubricant formulas are polymeric in nature, which play an important role in the performance of the fluid and act as a viscosity modifier. Due to the fact that lubricants with lower viscosities are higher in demand, the viscosity modifier function has become increasingly important and differential in lubricant formulas. In order to develop new components of technology for lubricants, complex tests, which are high in cost, are necessary. Therefore, preliminary analyses of new studies and the characterization of new data are extremely relevant and important for the customization of the process and timing. The intention is to characterize polymers available on the market as viscosity modifiers using thermal and rheological methodologies, as well as to have a better understanding of the influence of these additives on base oils used in lubricants. The results showed the polymers behaviors on thermal degradation, which are influenced by the polymerization process as well as chemical structure. Rheological analyses demonstrated to be an efficient methodology for the differentiation of these materials. Base oil study results showed the Newtonian fluid behavior and this was modified when substantial amount of polymers were added. The rheological and thermal behaviors of base oils as well as solutions with polymers in different treatment rates were realized by the analyses and techniques executed. For the preliminary evaluations of polymer additives and base oils with them, the methodologies used in this study proved to be efficient.