Orientador: Sidney José Lima Ribeiro / Banca: José Manoel Marconcini / Banca: Rosana Maria Nascimento de Assunção / Resumo: A celulose bacteriana (CB), produzida na superfície do meio de cultura da bactéria Gluconacetobacter xylinus foi utilizada para a produção de nanocristais de celulose, ou seja, cristalitos de celulose de dimensões nanométricas isolados por meio de hidrólise ácida, que em suspensão aquosa podem se auto-organizar para a formação de fase líquido cristalina nemática quiral. Foi realizada a hidrólise ácida da CB usando ácido sulfúrico 64% (m/m) a uma temperatura de 50 °C, o tempo de hidrólise foi variado de 5 a 90 minutos e sua influência na formação dos nanocristais de celulose bacteriana (NCCB) foi avaliada. Imagens obtidas por Microscopia Eletrônica de Varredura e Microscopia de Força Atômica mostraram a formação de estruturas nanométricas semelhantes a agulhas. Medidas de Espectroscopia de Correlação de Fótons forneceram uma estimativa da variação do tamanho dos NCCB em relação ao tempo de hidrólise, que apresenta uma diminuição do tamanho até 15 minutos de reação, com populações de poucos nanômetros a 700nm, acima deste tempo não existe mudança significativa quanto a população de tamanhos. As curvas TG mostraram uma diminuição na estabilidade térmica das amostras NCCB, com início do processo de degradação cerca de 120 °C inferior ao da CB. Através da Difração de Raio-X e da equação de Segal o índice de cristalinidade da CB e dos NCCB foi calculado revelando um aumento de até dezesseis pontos percentuais na cristalinidade dos NCCB quando comparados a CB. Através da evaporação do solvente das suspensões de NCCB, filmes iridescentes foram formados. As Microscopias Óptica de Luz Polarizada dos filmes de NCCB revelaram texturas de "impressões digitais", características dos cristais líquidos nemáticos quirais. Foram estudados a influência do tratamento de ultrassom e... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Bacterial cellulose (BC) produced from Gluconacetobacter xilinus on the surface of culture medium was used in order to produce cellulose nanocrystals, ie cellulose crystallites of nanometric dimensions isolated by acid hydrolysis, which in aqueous suspension can be self-organize to form chiral nematic liquid crystalline phase. Acid hydrolysis of BC was performed using sulfuric acid 64 % (w/w) at 50 °C. The hydrolysis time was varied from 5 to 90 minutes and its influence on the bacterial cellulose nanocrystals (BCNC) formation was evaluated. Scanning Electron Microscopy and Atomic Force Microscopy images showed the formations of nanometric needle-like structures. The Photon Correlation Spectroscopy provided an estimate of the size variation of BCNC with respect to hydrolysis time, it's shows a decrease in size up to 15 minutes of reaction, with populations from few nanometers to 700 nm. Above this time there is no significant change in the population size. TG curves of BCNC samples revealed a decreasing on thermal stability (about 120 °C) when compared to pure BC membrane. Solid iridescent films were prepared by casting of the nanocrystals suspension. The Polarized Light Optical Microscopy revealed textures of "fingerprint", characteristic of chiral nematic liquid crystals. The influence of the ultrasound treatment and addition of sodium chloride in the chiral nematic pitch in the reflected color of the solids films were also evaluated. The optical characterization revealed that increasing ultrasound energy increases the chiral nematic pitch... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T05:53:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 290492.pdf: 15202233 bytes, checksum: 5eb4253308fa70a92baa3d2d84a177e4 (MD5) / Neste trabalho, foram projetadas duas famílias inéditas de ácidos carboxílicos com estrutura curvada, sendo uma simétrica e a outra assimétrica, derivadas do heterociclo 1,3,4-oxadiazol. Os ácidos foram caracterizados utilizando diversas técnicas espectroscópicas e espectrométricas. A partir dos ácidos carboxílicos e uma melamina foram preparados complexos supramoleculares através de ligações de hidrogênio em relação 1:3. Os complexos foram estudados por IV, RMN e DOSY. As propriedades térmicas foram investigadas por DSC, TGA, MOLP e SAXS. Todos os complexos supramoleculares apresentaram mesofase. Os DSCs mostraram mesofases monotrópicas, mantendo-se sem cristalizar até 25°C. As estruturas das mesofases foram determinadas por SAXS, onde caracterizou-se como fases colunares. Complexos quirais foram estudados por DC, obtendo-se intensos sinais. Os dados permitem propor que esses materiais podem assumir arquiteturas helicoidais. As propriedades fotofísicas foram avaliadas em solução, fase sólida e mesofase. Os materiais apresentaram absorbância entre 230-360 nm e emissão entre 370-540 nm. Estudos de elipsometria apresentaram valores significativos de emissão de LCP para os complexos quirais. Isso permite propor que materiais que apresentam mesomorfismo colunar organizados na forma de hélices podem ser utilizados para modulação da emissão de luz.

O propósito deste trabalho foi estudar a agregação do brometo (CTAB) e do hidrÓxido (CTAOH) de cetiltrimetilamÔnio em soluçÕes aquosas na presença de aditivos. O trabalho experimental foi realizado utilizando técnicas de tensiometria, viscosimetria e espectrofotometria. Especificamente foram estudados os quatro sistemas abaixo relacionados: a) HidrÓxido de CetiltrimetilamÔnio - Formamida - Água (CTAOH-F-H20) b) Brometo de CetiltrimetilamÔnio - N-MetilformamidaÁgua (CTAB-NMF-H20) c) Brometo de CetiltrimetilamÔnio - Brometo de Tetrametil A amonio (CTAB-TMAB-H 2 0) d) Brometo de CetiltrimetilamÔnio - Tris(hidrÓximetil)am! nometano- Água (CTAB-TRIS-H20). Os valores correspondentes de b..G 0m a 252C em água pura e nas mesmas fraçÕes molares de cossolvente acima citadas são, respectivamente: -4,13 kcal/mol, -2,54 kcal/mol, -1,12 kcal/mol e -0,12 kcal/mol. A entalpia de micelização variou de -0,76 kcal/mol em água pura a -1,15 kcal/mol (XF=0,803). Os resultados experimentais indicam que a N-metilformamida tem um efeito inibitório sobre a micelização do CTAB. Este efeito pode ser explicado em termos de interações entre a água e o cossolvente, formando pontes de hidrogênio e causando uma redução no efeito hidrofóbico. Os resultados experimentais mostram que a micelização do CTAOH ocorre sobre toda a faixa de soluções aquosas e em formamida pura, porém de forma menos espontânea do que na água pura. O decréscimo na CMC e na variação de energia livre de mi celização indicam que a agregação torna-se mais espontânea em função do eletrÓlito adicionado. A análise dos resultados experimentais, obtidos pelas três técnicas já mencionadas, sugere que as ml celas de CTAB mudam de esféricas para elipticas e formam, eventual mente, mesofases liquido-cristalinas em função do aditivo. / The purpose of this work was to study the aggregation of cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) and hydroxide (CTAOH) in aqueous solutions containing additives. The critical micellar concentration (CMC) was measured at 25 and 40ºC for all systems and some measurements were also performed at 32ºC for the CTAOH-F-H2o and CTAB-NMF-H 2 0 solutions. The experimental results indicate that N-methylformamide has an inhibitory effect on the micellization of CTAB. The in hibition can be explained in terms of interactions between water and the cossolvent, forming hydrogen bonds and causing a decrease in the hydrophobic effect. The experimental results show that micellization of CTAOH occurs over the entire range of solution and in pure formamide, but less spontaneously than in water. The decrease in CMC and the free energy of micellization indicates that the aggregation becomes more spontaneous as a func tion of added electrolyte. The analysis of the experimental results obtained by the · three methods suggest that the CTAB micelles change from spherical to elliptical and eventually form liquid crystalline mesophases as a function of additive.

Este trabalho descreve a síntese e caracterização de novos compostos anfifílicos derivados do 3,5-difenilisoxazol. A série n-IL-mX foi planejada levando em consideração o tamanho da cauda apolar (n = número de carbonos da cadeia alquílica, 8’ = 2-etilhexila), o grupo rígido (IL = 3,5-difenilisoxazol), o tamanho do espaçador (m = número de carbonos da cadeia alquílica) e a cabeça polar (X = Br; Ox-dioxolano, DiOH-diol, N-sal quaternário de amônio, OH- Álcool). Foram empregadas metodologias clássicas de síntese na preparação dos compostos finais, sendo a reação de ciclo-adição [3+2] 1,3-dipolar a etapa chave da rota sintética. A caracterização dos compostos sintetizados foi realizada por análises de 1D-RMN de ¹H, ¹³C e 2D-RMN COSY, HMQC, além da espectroscopia de infravermelho (IR). Posteriormente o comportamento térmico dos novos materiais foi investigado por análise de MOLP e DSC. Todos os compostos da série n-IL-mX apresentaram comportamento mesomórfico. Esse comportamento mostrou-se bastante dependente do grupo polar X na porção terminal dos compostos. A presença do átomo de bromo (10-IL-10Br) levou a formação da mesofase SmA, enquanto que grupos derivados do dioxolano (8-IL-10Ox) e diol (8-IL-10DiOH) levaram a formação de mesofases inclinadas (SmC) com faixa de existência de até 34,6 ºC. A presença de hidroxilas no composto 8-IL-10DiOH levou a uma forte tendência de alinhamento homeotrópico da mesofase SmA. A presença do brometo de tetra-alquilamônio (10-IL-10N) levou a formação de mesofases SmA, SmX, CrX. O sal de amônio apresentou pouca resistência térmica, degradando ao passar para o estado líquido quando aquecido. A presença de uma cauda apolar ramificada levou a uma diminuição nas temperaturas de transição do composto 8’-IL-11OH. / This work describes the synthesis and characterization of new amphiphilic compounds derived from 3,5-diphenylisoxazole. The n-IL-mX series was planned considering the size of the hydrocarbon tail (n = number of carbons of the alkyl chain, 8' = 2-ethylhexyl), the rigid group (IL = 3.5-diphenylisoxazole), the length of the spacer group (m = number of carbons of the alkyl chain), the polar head (X = Br; Ox-dioxolane, DiOH-diol, N-quaternary ammonium salt, OH-alcohol). Classical synthetic methodologies were employed in the preparation of the target compounds, and the [3+2] 1,3-dipolar cycloaddition was the key step of the synthetic route. The synthesized compounds were characterized by ¹H and ¹³C NMR, COSY, and HMQC 2D-NMR, IR spectroscopy. Subsequently, the thermal and liquid crystalline properties were investigated by POM and DSC. All compounds in the series n-IL-mX displayed mesomorphic behavior. This behavior was strongly dependent of the polar group X in the terminal portion of the compounds. The Bromine atom (10-IL-10Br) led to formation of SmA mesofase. While groups derived from dioxolane (8-IL-10Ox) and diol (8-IL-10DiOH) led to the formation of the tilted mesophases (SmC) with existence range up to 34.6 ºC. The hydroxyl groups in the 8-IL-10DiOH led to a strong tendency to homeotropic alignment in the SmA mosophase. The tetraalkylammonium bromide group (10-IL-10N) led to formation of SmA, SmX, CrX mesophaases. However, the ammonium salt displayed low thermal stability, degrading in the liquid phase. The presence of a branched apolar tail decreased the temperatures transitions to the 8’-IL-11OH compound.

SILVA, João Hermínio da. Propriedades vibracionais de critais de L-valina e altas temperaturas e as altas pressões. 2007. 96 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2007. / Submitted by francisco lima (admir@ufc.br) on 2014-03-18T12:03:36Z No. of bitstreams: 1 2007_tese_jhdsilva.pdf: 1645377 bytes, checksum: b1b697f11814f9ffa0ea01eeeae3d718 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2014-03-18T21:25:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_tese_jhdsilva.pdf: 1645377 bytes, checksum: b1b697f11814f9ffa0ea01eeeae3d718 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-03-18T21:25:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_tese_jhdsilva.pdf: 1645377 bytes, checksum: b1b697f11814f9ffa0ea01eeeae3d718 (MD5) Previous issue date: 2007 / In this work the vibrational properties of an amino acid crystal, the L-valine – one of the molecules constituents of proteins in animals, was investigated under extreme conditions of temperature and pressure. The description was made separating it into two parts: In the first, the behavior of the normal modes of the crystal L-valine is described in the temperature range comprised between 24 to 150oC. The results allowed to establish the stability of the original monoclinic structure in the complete temperature range studied. Also, the linear coefficients, dω/dT, were obtained from the ωvs T plots, where ω stands for the wave number, for all normal modes observed. With this data it is possible to obtain the explicit contribution representing the change in the occupation of phonons. In the second part, the description of the evolution with pressure varying be tween 0 and ~7 GPa, is furnished for all normal modes of the L-valine crystal. The ove rall results, including the spectral region for the external modes and those for internal modes, lead to some singular observations: (i) Relevant changes were observed in all spectral regions in the Raman spectrum when the pressure attains the value ~ 3 GPa, in increasing the pressure; (ii) Severe changes are observed in some spectral ranges when the pressure attains ~5.3 GPa in increasing the pressure. The ωvs P plots undergo sudden and strong discontinuities for both pressure values, probed by changes in slope or disapp earance of some lines with appearance of others. In particular, at the highest energy spectral region, st rong changes of intensity are observed at those pressure values. At ~3 GPa the intensity of the spectrum is seen to increase by about a factor of 5 times and at ~5.3 GPa the in tensity decrease. Those changes indicate the crystal structure to be affected by the externally applied pressure, inducing phase transitions. As the spectral region between 2850 and 3100 cm-1 contains the CH stretching modes, it is possible that the CH bond is modified by the transitions, causing a rearrangement of the molecules in the unit cell. Taking into consideration that the intensity increase at 3 GPa and decrease at 5.3 GPa, there is a possibility that th e bond is stiffened at the lower pressure and softened up at the higher, affecting, therefore, the intensity. A molecular rearrangement can occur with no chan ge in the crystal symmetry. However, other spectral regions were also affected at thos e pressures, making the change in symmetry a iv more credible consideration. To analyze further, consider, for instance, the spectral region between 320 and 600 cm -1, where the NCC- deformations, the vibrations associated with the skeletal structure, and NH 3 torsion vibrations occur. The ω vs P discontinuities observed for this spectral region at 3 GPa indicates that all those vibratio nal modes were affected by the pressure, thus reinforcing the structural phase transition hypotheses. At this point, it is fundamental to call attention to the split ting of the band 17, which correspond to a CO 2 - rocking, at about 1.8 GPa that is a completely isolated event. A possible explanation is the increase in the intermolecula r interaction due to the d ecrease of spacing among the molecules induced by the applied pressure. The intermolecular interaction increase can cause the splitting of internal modes, as previ ously observed for the Taur ine crystal, with no change being produced in the crystal structure. This effect can account well enough for the band 17 splinting at ~1.8 GPa. In the spectral region between 600 and 1200 cm -1 the Raman bands are weak and their disappearance should not be taken as a si gn for phase transition. Next region, betw een 1400 and 1700 cm -1 , is characteristic of the following types of vibration: CH 3 symmetric deformation, corresponding to the lines positioned at 1399 and 2428 cm -1 (lines numbered as 33 and 34); CH 3 asymmetric deformations occurring at 1449 and 1454 cm -1 (lines 35 and 36); CN stretching at about 1510 cm -1 (line 37); NH 3 asymmetric deformation at 1639 cm -1 (line 39). Line 34 is di scontinuous at 5.3 GPa, and could not be observed for higher pressures due to a superposition with its neighbor at 1453 cm -1 . Line 35 is discontinuous due to a splitting occurring at 3 GPa. Li ne 39 is discontinuous at 3 GPa, because it can not be observed for pressu re above this value. Therefore, a series of other vibrations than those of the higher energy region ar e affected by pressure, and constitute a stronger evidence for the crystal structure to change at 3 and 5.3 GPa. / Nesta tese foram investigadas as propriedades vibracionais de um cristal de aminoácido, a L-valina – uma das moléculas formadoras das proteínas dos seres vivos, sob condições extremas de temperatura e de pressão. A descrição do trabalho foi dividida em duas partes: Na primeira é detalhado o comportamento dos modos normais do cristal de L-valina no intervalo de temperatura entre 24 e 150 oC. Deste estudo foi possível verificar-se que o cristal é estável em sua estrutura monoclínica em toda a região de temperatura estudada. Foi possível também obter-se os valores dos coeficientes lineares, d?/dT, das curvas ? vs T, onde ? representa o número de onda, para todos os modos normais de vibração observados. Com isto é possível calcular a contribuição explicita que fornece a mudança no número de ocupação de fônons. Na segunda parte deste trabalho é descrito o comportamento dos modos normais do cristal de L-valina no intervalo de pressão entre 0 e aproximadamente 7 GPa. Da discussão conjunta relativa ao comportamento das bandas associadas a diversos modos normais de vibração da L-valina, tanto na região dos modos normais internos quanto na região dos modos externos, foi possível obter uma série de resultados: (i) Ocorrem mudanças relevantes em todas as regiões do espectro Raman quando a pressão atinge ~3 GPa; (ii) Ocorrem mudanças significativas em algumas regiões espectrais para a pressão de ~5.3 GPa. As curvas ? vs P sofrem descontinuidades súbitas e marcantes, para os dois valores de pressão, seja por mudanças de declividade ou pelo desaparecimento de algumas linhas com aparecimento de outras. Em particular, na região espectral de mais altas energias, ocorrem mudanças muito grandes de intensidade para estes valores de pressão. Em ~3 GPa a intensidade do espectro cresce bruscamente por um fator de ~5X e em 5.3 GPa ela decresce. Estas mudanças indicam que a estrutura cristalina foi afetada pela pressão externa aplicada, produzindo transições de fase estrutural. Como a região espectral entre 2850 e 3100 cm-1 corresponde aos modos de estiramento do CH, é possível que ocorra mudança desta ligação durante a transição causando um rearranjo das moléculas na célula unitária do cristal. A julgar pelo acréscimo de intensidade dos picos em 3 GPa e decréscimo em 5.3 GPa, uma das possibilidades é que a ligação seja fortalecida no valor mais baixo e seja enfraquecida no valor mais alto de pressão, afetando assim, a intensidade. Um rearranjo molecular pode ocorrer sem causar uma mudança na simetria do cristal. Porém, como outras regiões foram afetadas simultaneamente a estas pressões, é mais plausível considerar uma mudança de simetria. Compare-se, por exemplo, com as mudanças observadas na região entre 320 e 600 cm-1, onde ocorrem vibrações do tipo deformação NCC, vibração do esqueleto, e torção de NH3. As descontinuidades nas curvas ? vs P observadas nesta região em 3 GPa indicam que estes modos foram afetados por pressão, reforçando a hipótese de transição estrutural. É preciso salientar que a separação ocorrida em ~1.8 GPa para a banda Raman de número 17, correspondente a vibração do tipo “rocking” do CO2-, é uma mudança completamente isolada. Uma possível explicação é que o aumento da pressão cause uma diminuição dos espaçamentos intermoleculares aumentando assim a interação entre as moléculas. O aumento da interação entre as moléculas pode causar separação de modos internos, como foi previamente observado para o cristal de taurina, sem, contudo, causar uma mudança na estrutura cristalina. Na região espectral entre 600 e 1200 cm-1 as bandas Raman são bem fracas e por esta causa o seu desaparecimento com pressão não deve ser usado como evidência para uma mudança na estrutura do cristal. A próxima região, entre 1400 e 1700 cm-1, é característica para vibrações do seguinte tipo: Deformação simétrica do CH3, correspondendo às linhas posicionadas em 1399 e 1428 cm-1 (bandas enumeradas como 33 e 34); Deformação assimétrica do CH3, relativo às linhas em 1449 e 1454 cm-1 (de números 35 e 36); Estiramento de CN, em aproximadamente 1510 cm-1 (linha 37); Deformação assimétrica do NH3, em 1639 cm-1 (linha 39). A linha 34 sofre descontinuidade em 5.3 GPa, valor além do qual deixa de ser observada devido a superposição com sua vizinha em 1453 cm-1. A linha 35 sofre descontinuidade em 3 GPa, por separação em duas bandas. A linha 39 sofre descontinuidade em 3 GPa, porque deixa de ser observada para pressões superiores. Assim, várias outras vibrações sendo afetadas, constituem indício maior de que a estrutura sofre uma mudança considerável nas pressões 3 GPa e 5.3 GPa

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2014 / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:13:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 331668.pdf: 2965661 bytes, checksum: 23e4f1dbf1b5d9b928a5023900f707be (MD5) Previous issue date: 2014 / Este trabalho relata o desenvolvimento de três novos imunossensores eletroquímicos label-free construídos a partir de moléculas de cristais líquidos (CL) e nanopartículas de ouro (AuNP), para detecção de mioglobina (Mb), troponina T (cTnT) e troponina I (cTnI), que são importantes biomarcadores empregados no diagnóstico de doenças cardíacas, como o infarto agudo do miocárdio. O primeiro imunossensor apresentado foi construído a partir da combinação do CL iônico, brometo de (E)-1-decil-4-((4-(deciloxi)fenil)diazenil)piridínio (Br-Py), como uma sonda redox, e AuNP estabilizadas em polietilenoimina. Essa plataforma foi empregada na imobilização covalente de anticorpos anti-Mb. Até onde sabemos esse foi um dos primeiros trabalhos publicados empregando moléculas de CL para o desenvolvimento de um imunossensor eletroquímico. Esse imunossensor foi otimizado para a determinação de Mb a partir da inibição do sinal da sonda Br-Py, obtido por voltametria de onda quadrada. A faixa de trabalho obtida foi de 10 a 72,8 ng mL-¹ com um limite de detecção (LOD) de 6,3 ng mL-¹. O segundo imunossensor foi construído empregando-se a mesma sonda redox Br-Py, que foi combinada com AuNP estabilizadas em silsesquioxano, matriz empregada para imobilização do anticorpo anti-cTnT por meio de interação eletrostática. Após otimização dos parâmetros de construção e operação obteve-se uma curva de calibração para cTnT. A faixa de trabalho obtida foi de 0,1 a 0,9 ng mL-¹ com um LOD de 0,08 ng mL-1. Já o terceiro imunossensor foi construído com uma molécula de CL colunar derivado de 1,3,4-oxadiazol e AuNP estabilizadas em hidrocloreto de polialilamina, sendo esta plataforma empregada para imobilização covalente do anticorpo anti-cTnI. Os estudos de formação do imunocomplexo foram realizados empregado como sonda redox o par Fe(CN)63-/4-, usando a inibição do sinal voltamétrico, medido por voltametria linear, ou então o aumento da Rct por espectroscopia de impedância eletroquímica. Após otimização dos parâmetros de construção e operação obteve-se uma curva de calibração para cTnI com uma faixa de trabalho de 0,01 a 0,3 ng mL-¹ com um LOD de 0,005 ng mL-1. O três imunossensores propostos foram empregados com sucesso na determinação dos biomarcadores cardíacos em amostras de soro simulado e de plasma sanguíneo.<br> / Abstract: This work reports the development of three new label-free electrochemical immunosensors constructed using liquid crystal (LC) molecules and gold nanoparticles (AuNP), for detection of myoglobin (Mb), troponin T (cTnT) and troponin I (cTnI), which are important biomarkers for the diagnosis of cardiac diseases, such as acute myocardial infarction. The first presented immunosensor was constructed from the combination of ionic LC, (E)-1-decyl-4-[(4-decyloxyphenyl)diazenyl]pyridinium bromide (Br-Py) as a voltammetric probe and AuNP stabilized in polyethyleneimine. This platform was used to covalent immobilization of anti-Mb antibodies. To our knowledge this was one of the first published works employing LC molecules for the development of an electrochemical immunosensor. This immunosensor was optimized for determination of Mb by inhibition of the signal of the Br-Py probe obtained by square wave voltammetry. The concentration working range was obtained from 10 to 72.8 ng mL-¹ with limit of detection (LOD) of 6.3 ng mL-¹. The second immunosensor was constructed employing the same redox probe Br-Py which was combined with AuNP stabilized in silsesquioxane, this matrix was employed to immobilization of anti-cTnT antibodies via electrostatic interaction. After optimization of the parameters of construction and operation a cTnT calibration curve was obtained. The concentration working range obtained was 0.1 to 0.9 ng mL-¹ with a LOD of 0.08 ng mL-¹. The third immunosensor was constructed with a columnar LC molecule, derivative from 1,3,4-oxadiazole, and AuNP stabilized in polyallylamine hydrochloride, this matrix was employed for covalent immobilization of anti-cTnI antibodies. The formation of the immunecomplex studies were performed, employed as a redox probe the couple Fe(CN)63-/4-, using the inhibition of the linear voltammetric signal, or Rct from electrochemical spectroscopy impedance. After optimization of the parameters of construction and operation, the calibration curve for cTnI was obtained with a working concentration range from 0.01 to 0.3 ng mL-¹ with a LOD of 0.005 ng mL-¹. The three proposed immunosensors were successfully employed in the determination of cardiac biomarkers in samples of simulated serum and blood plasma.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2014 / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:54:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 327229.pdf: 6986040 bytes, checksum: ce35ce41826360330498fe96fde765a8 (MD5) Previous issue date: 2014 / Neste trabalho de tese de doutorado são apresentadas as sínteses ecaracterizações de três novas séries dos compostos derivados dosheterociclos 1,2,4-oxadiazol, 1,3,4-oxadiazol e 1,2,3-triazol. Aspropriedades térmicas desses materiais foram investigadas porcalorimetria diferencial de varredura, análise termogravimétrica e pormicroscopia óptica de luz polarizada. A maioria dos compostos finaisque apresentaram mesomorfismo também tiveram suas mesofasesestudadas por difratometria de raios X. Foram sintetizados compostossimétricos contendo dois heterociclos do 1,2,4-oxadiazol em cada ladoda molécula do tiofeno 2,5-disubstituído e não-simétricos contendotripla ligação como espaçador, substituindo um desses heterociclos paraas moléculas derivadas do 1,2,4-oxadiazol e 1,2,3-triazol. Os compostosnão-simétricos apresentaram fraca emissão na região do azul. Tambémforam feitas modificações estruturais variando os números de cadeiasalquílicas, a fim de se compreender a relação entre a estrutura e ocomportamento mesomórfico desses materiais. Alguns dessescompostos apresentaram mesofases esmética e nemática. Dos cincocompostos derivados do 1,3,4-oxadiazol quatro foram cristais líquidos.Os mesmos apresentaram mesofases colunar hexagonal. Dois destescompostos apresentaram mesomorfismo em temperatura ambiente.Através do estudo óptico feito nesses materiais foi observado umaintensa emissão na região do azul com rendimento quântico de F =0,47-0,63.<br> / In the present PhD. Thesis is presented the synthesis andcharacterization of three new series of compounds from 1,2,4-oxadiazole, 1,3,4-oxadiazole and 1,2,3-triazole. Their thermal propertieswere investigated by differential scanning calorimetry, thermogravimetric analysis and polarizing optical microscopy. For the finalcompounds that presented mesomorphism, their properties wereinvestigated by X-ray diffraction. The symmetrical compounds weresynthesized containing two heterocyclic 1,2,4-oxadiazole on each sideof thiophene, 2,5-disubstituted and the non-symmetrical compoundswere synthesized containing alkyne groups as spacer in replacing of onetheses heterocycles, for 1,2,4-oxadiazole and 1,2,3-triazole series. Thenon-symmetrical compounds has enabled low emission in the blueregion. As well, structural modifications were made by changing thenumber of alkoxy groups, in order to understand the relation betweenstructure and mesomorphic behavior. Smectic and nematic mesophaseswere observed for few materials. Of the five 1,3,4-oxadiazolederivatives, four are liquid crystals, presenting hexagonal columnarmesophase, characteristic of discotic liquid crystals, and two of those areyet liquid crystal at room temperature. Optical studies were carried outfor 1,3,4-oxadiazole materials and it was observed intense emission inthe blue region with fluorescence quantum yield of F = 0,47-0,63.

RAMOS, Igor Rochaid Oliveira. Estudo de um sistema clássico de dipolos magnéticos carregados em estruturas de bicamadas. 2010. 75 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2010. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2014-10-31T20:38:15Z No. of bitstreams: 1 2010_dis_iroramos.pdf: 3512055 bytes, checksum: ba5eb29d22412048c4f8a2972b874c7e (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2014-10-31T21:08:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_dis_iroramos.pdf: 3512055 bytes, checksum: ba5eb29d22412048c4f8a2972b874c7e (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-31T21:08:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_dis_iroramos.pdf: 3512055 bytes, checksum: ba5eb29d22412048c4f8a2972b874c7e (MD5) Previous issue date: 2010 / We study the structural and dynamical properties of a two-dimensional (2D) classical bi-layer crystal of charged magnetic dipolar particles in a setup where the dipoles are oriented perpendicular to the layers and equal density of charged dipolar particles in each layer. The energy of the system is due to the charge - charge interaction (Coulomb interaction) and the dipole - dipole interaction. Due to the long-range nature of the interactions, we use the Ewald summation method to obtain an expression for the energy involving rapidly convergent sums. By comparing the energies of a number of possible crystal geometries, we determine the phase diagram of the system as a function of the parameter η (which is related to the separation between the layers of charged magnetic dipoles and the particle density) and the relative intensity of the magnetic and electrical interactions. By changing the relative intensity of the dipole - dipole interaction with respect to electrical one, we are able to find six diferent stable crystalline structures as a function of η. An interesting feature of the present model system is the possibility to tune between the matched and staggered arrangements by varying the magnetic interaction between the dipoles, e.g. through an external magnetic field. The phase boundaries of the crystalline structures consist of both continuous and discontinuous transitions. In order to investigate the stability of the minimum energy arrangements we also calculate the phonon spectra of the system within the harmonic approximation. In this case, we resort again on the Ewald technique to obtain the rapidly convergent sums. The analysis of the phonon spectra reveals interesting features which are useful in the study of melting. / Estudamos as estruturas e as propriedades dinâmicas de um cristal clássico bidimensional (2D) em bicamadas de partículas dipolares magnéticas carregadas em um arranjo no qual os dipolos são perpendiculares às camadas e com mesma densidade de partículas em cada camada. A energia do sistema é devido à interação carga - carga (interação coulom- biana) e a interação dipolo - dipolo. Devido ao fato dessas interações serem de longo alcance, usamos o método da soma de Ewald para obter uma expressão para a energia envolvendo somas que convergem rapidamente. Comparando as energias de possíveis geometrias do cristal, determinamos o diagrama de fase do sistema em função do parâmetro η (que está relacionado com a distância entre as camadas de dipolos magnéticos carregados e a densidade de partículas) e da intensidade relativa das interações elétrica e magnética. Mudando a intensidade relativa da interacão dipolo - dipolo com respeito à interação elétrica, podemos encontrar seis diferentes estruturas cristalinas estáveis em função de η. Uma característica interessante desse sistema é a possibilidade de permanecer em arranjos nos quais as camadas são ou não deslocadas uma em relação a outra, apenas variando a interação magnética entre os dipolos, por exemplo, através de um campo magnético externo. As transições entre as estruturas cristalinas podem ser contínuas e descontínuas. No intuito de investigar a estabilidade das configurações de mínima energia, calculamos o espectro dos fônons do sistema usando a aproximação harmônica. Para isto, recorremos novamente a técnica de Ewald para obter somas que convergem rapidamente. A análise da relação de dispersão (fônons) revela características do sistema que são de grande utilidade no estudo da transição sólido-líquido (fusão).

BASTOS, Isabel Cristina Vieira Bento. Crescimento de cristais de L-aspargina monohidratada dopada com metais de transição e propriedades vibracionais a altas temperaturas. 2006. 111 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2006. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-05-05T20:23:40Z No. of bitstreams: 1 2006_tese_icvbbastos.pdf: 4185994 bytes, checksum: 9ee81d2fca81e41e58f4a65bdee24309 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-05-07T14:43:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_tese_icvbbastos.pdf: 4185994 bytes, checksum: 9ee81d2fca81e41e58f4a65bdee24309 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-07T14:43:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_tese_icvbbastos.pdf: 4185994 bytes, checksum: 9ee81d2fca81e41e58f4a65bdee24309 (MD5) Previous issue date: 2006 / Neste trabalho foram estudados cristais de L-asparagina monohidratada puro e dopados com os seguintes metais de transição: Ag, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni. Os cristais foram crescidos pelo método de evaporação lenta em duas diferentes temperaturas: ambiente e em torno de 277 K. As porcentagens de compostos dopantes utilizadas nas soluções foram de 1%, 2%, 5% e 7%. A média de tempo para o crescimento dos cristais foi de três semanas, dependendo do pH da solução. Mudanças na coloração e no hábito de crescimento de alguns cristais foram nítidas, indicando que a dopagem teve sucesso. Medidas de Espectroscopia por Emissão Atômica (ICP-AES) foram realizadas para avaliar a quantidade de dopante inserida nos cristais. Posteriormente foram realizadas medidas de espalhamento Raman a temperatura ambiente nos cristais puro e dopados sendo apresentada uma discussão das variações das frequências dos modos devido à dopagem, bem como o surgimento de um novo pico na região de média frequência. Para os espectros da L-asparagina monohidratada dopada com cobre e cromo não foi possível obter a mesma orientação dos demais cristais, sendo o espectro destes bem diferentes dos demais. Também foram realizadas medidas Raman a altas temperaturas nos cristais de L-asparagina monohidratada pura e dopada com cromo. Uma transição de fase estrutural de primeira ordem foi observada nestes cristais e para confirmar as análises realizadas por espectroscopia Raman a altas temperaturas foram realizadas medidas de análise térmicas através das técnicas de análise termogravimétrica (TGA) e calorimetria diferencial de varredura (DSC) nos cristais de L-asparagina monohidratada puros. Destas últimas medidas constatou-se que a transição está associada à perda de quatro moléculas de água da célula unitária, restando no cristal, que fica opaco, apenas as moléculas de L-asparagina.

No mundo dos heterociclos de 5 membros, o isoxazol recebe atenção devido à sua ampla empregabilidade em produtos biológicos, farmacêuticos e tecnológicos. Além das suas propriedades medicinais bastante conhecidas, isoxazóis são intermediários interessantes em síntese orgânica, e desempenham um papel importante na síntese de novos materiais líquido-cristalinos. A combinação de diferentes características interessantes estimulou o estudo da influência do flúor nas propriedades dos compostos orgânicos. Os atributos importantes desse substituinte asseguram que modificações significativas são frequentemente encontradas em relação ao ponto de fusão, morfologia da mesofase e temperaturas de transição. O presente trabalho descreve a síntese e caracterização de uma nova coleção de cristais líquidos baseados em isoxazóis fluorados. Metodologias sintéticas clássicas foram empregadas na preparação destes compostos, e a cicloadição [3+2] 1,3-dipolar foi a etapa chave da rota sintética. A estrutura e a pureza dos compostos sintetizados foram confirmadas por RMN de 1H, 13C e 19F. Posteriormente, as propriedades térmicas e líquido-cristalinas foram investigadas por MOLP, DSC e TGA. Em paralelo, as propriedades fotofísicas de alguns compostos foram estudadas, em solução, através de espectroscopia de absorção de UV-vis. Além disso, foi realizado um estudo computacional sobre os perfis de torção angular para a construção de curvas de energia potencial dos compostos finais 17a-d. Apesar da existência dos carbonos sp3 nas isoxazolinas, comportamento mesomórfico foi encontrado em três delas, 16l e 16m apresentaram mesofase SmA e a 16n apresentou mesofase colunar. Os isoxazóis 17k-n revelaram a existência de propriedades líquido-cristalinas, exibindo mesofases enantiotrópicas, SmC (17k), a sequência SmC→SmA (17l e 17m) e Colhex para o isoxazol tipo Janus (17n). As isoxazolinas 16k e 16l e os isoxazóis 17k, 17l e 17n foram submetidos a análises de TGA e apresentaram boa estabilidade térmica. Este trabalho contribui para uma melhor compreensão da relação entre estrutura e propriedades em moléculas como os isoxazóis 3,5-dissubstituídos contendo ou não átomos de flúor e facilita a concepção de compostos novos e mais complexos. / In the world of 5-membered heterocycles, the isoxazole gets some attention due to its wide employability in biological, pharmaceutical and technological products. Beyond their well-known medicinal properties, isoxazoles are interesting intermediates in organic synthesis, and play an important role in the synthesis of novel liquid crystalline materials. The combination of different interesting characteristics has stimulated the study of fluorine influence on the organic compounds properties. The important attributes of the fluoro substituent ensures that significant modifications are frequently encountered in respect of melting point, mesophase morphology and transition temperatures. The present work describes the synthesis and characterization of a new collection of liquid crystals based on fluorinated isoxazoles. Classical synthetic methodologies were employed in the preparation of these compounds, and the [3+2] 1,3-dipolar cycloaddition was the key step of the synthetic route. The synthesized compounds had their structure and purity confirmed by 1H, 13C and 19F NMR. Subsequently, the thermal and liquid crystalline properties were investigated by POM, DSC and TGA. In parallel, the photophysical properties of some compounds were studied in solution by UV-vis absorption spectroscopy. Additionally, a computational study on torsional profiles to construct potential energy curves of the final compounds 17a-d has been done. The results obtained evidence that despite the existence of sp3 carbons in isoxazolines, mesomorphic behavior was found in three of them, 16l and 16m showed SmA mesophase and 16n showed columnar mesophase. The 17k-n isoxazoles revealed the existence of liquid crystalline properties, exhibiting enantiotropic mesophases, SmC (17k), the sequence SmC→SmA (17l and 17m) and Colhex for the isoxazole Janus type (17n). The 16k and 16l isoxazolines and the 17k, 17l, and 17n isoxazoles were subjected to TGA analysis and showed good thermal stability. This work contributes to a better understanding of the structure-property relationship in molecules such as 3,5-disubstituted isoxazoles containing or not fluorine atoms and facilitates the design of new and more complex compounds.