Neste trabalho apresentamos uma revisão de métodos de simulação de energia eletrostática de sistemas de cargas e uma proposta de adaptação de algoritmo ultilizado na literatura de sistemas gravitacionais para estudo das propriedades estatísticas de sistemas coulombianos. Na primeira parte do estudo, revisamos os fundamentos teóricos do método de Ewald e suas condições de aplicabilidade, procurando esclarecer as referências mais importantes no assunto, que são de difícil compreensão, gerando equívocos na utilização do termo de dipolo. Detalhamos o estudo sobre a análise da convergência da série em que a técnica se baseia, bem como sua interpretação física mostrando a equivalência entre as duas abordagens . Na segunda parte do trabalho analisamos os fundamentos do Fast Multipole Method desenvolvido para interação gravitacional, para o qual construímos programas em linguagem C para uma versão na rede. Criamos um algoritmo que denominamos Fast Multipole Monte Carlo (FMMC) e desenvolvemos um programa para cálculo das propriedades termodinâmicas de sistemas coulombianos. Os programas são testados comparando resultados para a energia e propriedades térmicas do modelo LRPM com resultados de simulação através de cálculo direto. / In this work we present a review of methods of simulation for the electrostatic energy of charged systems and an adaptation of an algorithm from the literature on gravitational systems for the study of the statistical properties of Coulomb systems. In the first part of the work, we review the fundamentals for the theoretical method of Ewald and its conditions of applicability, seeking to clarify the most important references on the subject, which because of the involved mathematics, have led to misuse of the so-called dipole correction. We detail the study on the convergence of the series for the electrostatic potential on which the Ewald technique is based, as well as the physical interpretation given elsewhere, showing the equivalence between the two approaches. In the second part of this work, we analyse the foundations of the Fast Multipole Method developed for gravitational interactions, and present programs in C language for a network version of neutral charged systems. Finally, an algorithm, which we name Fast Multipole Monte Carlo, and the corresponding code for calculating the thermodynamic properties of Coulomb systems are presented. The programs are tested by comparing results for the energy and thermal properties of the Lattice Restricted Primitive model with results of simulations based on direct calculations for the Coulomb energies.

Este trabalho investiga a termodifusão em coloides magnéticos através da técnica de varredura Z. O ponto de partida é a generalização do modelo de lente térmica, supondo o surgimento de um gradiente de concentração dos grãos magnéticos devido ao gradiente de temperatura causado pelo feixe de laser sobre a amostra. A partir do uso da técnica de varredura Z foi possível o estudo do coeficiente Soret (S IND.T) em ferrofluidos iônicos, surfactados e citrados, em amostras com baixa concentração de grãos (fração volumétrica de Fe, ø, menor que 1%). Na generalização do modelo de lente térmica que efetuamos, consideramos que a variação no índice de refração da amostra, em uma experiência de varredura Z, depende da variação da intensidade do feixe laser (I), da variação da temperatura (T) e da variação da concentração de grãos magnéticos (ø), onde C IND.N, C IND.T e C IND.S são seus respectivos parâmetros adimensionais no modelo. Uma vez que o tempo característico da termodifusão é da ordem de segundos, uma varredura Z com pulsos da ordem de 20ms é utilizada para a determinação de C IND.N. C IND.T é obtido independentemente por meio de métodos de óptica linear.Após a determinação de C IND.N e C IND.T, uma varredura Z com duração de pulso da ordem de 1 segundo é feita para determinar C IND.S e, posteriormente, o coeficiente Soret. A partir do comportamento da curva de evolução temporal da tranmitância com pulsos de 1 segundo pode-se determinar o sinal do coeficiente Soret. O sinal está relacionado com a tendência dos grãos de migrarem para a região mais fria (termofóbico, S IND.T>0) ou mais quente (termofílico, S IND.T<0) da amostra, dependendo de suas características físico-químicas. Mostramos que o módulo de S IND.T é proporcional a ø, em concordância com resultados obtidos para soluções mais concentradas (ø1) através da técnica de Espalhamento Rayleigh Forçado. Uma possível origem física para os comportamentos termofóbico e termofílico dos fluidos magnéticos poderia estar relacionada a mudanças na intensidade das forças que mantêm o equilíbrio coloidal, por ação da temperatura. / This work explores the thermodiffusion in magnetic colloids through the Z-Scan technique. The starting point is the generalization of the thermal lens model based on the assumption that the concentration gradient of the magnetic grains emerges due to the temperature gradient caused by the laser beam on the sample. By using the Z-Scan technique it was possible to study the Soret coefficient (ST) for ionic, surfacted and citrated ferrofluids in samples with low concentration of grains (Fe volumetric percentage, ø, less than 1%). In this thermal lens model generalization, we have considered that the refraction índex variation in a Z-Scan experiment depends on the laser beam intensity (I), the temperature variation (T) and the variation of the magnetic grains concentration (ø), where CN, CT and CS are their respective dimensionless parameters in the model. As characteristic time of thermodiffusion is of the order of seconds, a Z-Scan with pulses around 20 ms is used in order to determine CN. CT is obtained independently by using lenear optics methods. After the determination of CN and CT, a Z-Scan with pulses around 1 second is made in order to determine CS and, Consequently, the Soret coefficient. Through the behavior of the time dependent transmittance with 1-second pulses we were able to determine the sign of the Soret coefficient. The sign is related to the tendency of the grains to migrate to the colder region (thermophobic, ST>0) or to the warmer region (thermophilic, ST<0) of the sample, depending on its physical-chemical characteristics. We have showed that the ST module is proportional to ø, in agreement with the results for higher concentration solutions (ø1%) obtained through Forced Rayleigh Scattering. A possible physical originfor the thermophobic and thermophilic behavior of magnetic fluids could berelated to changes in the intensity of the forces that keep the colloidal balance, by means of temperature.

Na presente dissertação investigou-se sistemas colestéricos liotrópicos induzidos e intrínsecos. Colestéricos induzidos por adição de pequenas quantidades de colesterol, em liomesofases à base de Laurato de Potássio (LK), foram estudados por RMN de 2H e microscopia óptica sob luz polarizada. A comparação dos perfis de ordem obtidos para liomesofases colestéricas induzidas, através de RMN de 2H de cadeias perdeuteradas de LK, com aqueles correspondentes a mesofases normais, mostrou a ausência de grandes distorções micelares, o que indica que o principal responsável pela colestericidade do sistema deve ser uma distribuição assimétrica de carga na superficie micelar. As amostras colestéricas induzidas tipo II apresentaram o padrão \"chevron\" esperado ao microscópio polarizado, após serem submetidas à ação de H<sub<o paralelo à superfície do capilar de paredes paralelas. Quando a estas liomesofases aplicou-se um campo Ho normal ao plano da cela, observou-se uma textura focal-cônica. Os padrões obtidos ao microscópio polarizado para as liomesofases colestéricas induzidas tipo I, submetidas à campo magnético, mostraram a existência de dois tempos de orientação. O primeiro devido ao alinhamento da hélice perpendicular a Ho e o segundo devido ao desenrolamento da superestrutura helicoidal. As liomesofases colestéricas intrínsecas se basearam no anfifílico N-Lauroil-Serinato de Potássio (NLSK) na forma levo. Este foi obtido pela acilação do amino-ácido correspondente, havendo retenção de configuração pelo produto. Todas mesofases obtidas foram caracterizadas por RMN de 2H da HDO e Microscopia Óptica. Estudos de microscopia sob luz polarizada, desenvolvidos em fases colestéricas intrínsecas do tipo I, expostas a campos magnéticos, corroboraram a hipótese de dois tempos de orientação estabelecido para as fases colestéricas induzidas, caracterizando definitivamente o sistema como colestérico. A caracterização de liomesofases colestéricas intrínsecas do tipo II foi feita por técnicas de RMN de 2H. Estas mesofases, após orientadas em campo magnético, apresentaram uma nova textura colestérica ao microscópico polarizado, diferente do padrão chevron esperado. Esta nova textura pode ser explicada pelas teorias de disclinações desenvolvidas para cristais líquidos termotrópicos, em especial para os colestéricos. Adicionalmente, verificou-se que a forma racêmica do anfifílico (d,1-NLSK) conduziu a mesofases \"nemáticas\". / Induced and intrinsic cholesteric lyotropic mesophases were studied in the present dissertation. Induced cholesteric lyomesophases based on potassium laurate (KL) system, with small amounts of cholesterol added, were studied by deuterium NMR and by polarizing microscopy. Order profiles obtained from deuterium NMR of KL perdeuterated chains in both induced cholesteric and normal mesophases were compared. The similarity of the profiles indicates that great distortions in micelles should not be present and an interaction between micelles with assyrnetric distribution of charges in their surfaces be responsible for the cholestericity of the system. The induced cholesteric type II samples presented the usual \"chevron\" pattern, when observed at the polarizing microscope after exposition to a magnetic field parallel to the capillar cell surface. When a field normal to the cell was applied a focal-conic texture was observed. For type I induced cholesteric mesophases, the patterns observed at the polarizing microscope indicated the existence of two orientational times in the magnetic field. The first is due to the alignment of the helix perpendicularly to the field and the second to the untwisting of the helicoidal structure. The intrinsic cholesteric lyotropic mesophases were based on the amphiphile potassium N-lauroyl-serinate (KNLS) in the resolved levo form. This compound was synthesized by acilation of the correspondent resolved amino-acid, with retention of configuration. All of obtained mesophases were characterized by deuterium NMR of the HDO and by optical microscopy under polarized light. The study of the type I intrinsic cholesteric mesophase at the polarizing microscope corroborated the hypothesis of two orientational times in magnetic field above mentioned for the induced cholesteric phases, and characterized the cholestericity of this system. Type II intrinsic cholesteric lyomesophase was characterized by deuterium NMR. Oriented samples of this mesophase when observed at the polarizing microscope showed a new cholesteric texture, different from the usual chevron pattern. The new texture was explained by the use of the theory of disclinations developed for thermotropic liquid crystals, specially for cholesteric type. Additionaly, it was verified that the racemic form of the amphiphile (d,l-KNLS) yielded \"nematic\" mesophases.

Orientador: Watson Loh / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-27T11:59:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferreira_GuilhermeAugusto_M.pdf: 3614152 bytes, checksum: 568d89fdf3adc43ec1f13c46bc935cad (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Surfactantes são moléculas anfifílicas que, em solução, se organizam dando origem a uma série de estruturas de associação, dentre as quais destacam-se os cristais líquidos. Especialmente os brometos de dialquildimetilamônio se associam formando principalmente estruturas líquido-cristalinas lamelares. Nesse trabalho, foram estudadas as propriedades estruturais de fases lamelares formadas pela auto-organização, em solução aquosa, de dois surfactantes dessa classe: o DDAB (brometo de didodecildimetilamônio) e o DODAB (brometo de dioctadecildimetilamônio). Através das técnicas de caracterização utilizadas, foi verificado que, nas condições de concentração e temperatura estudadas, ambos os surfactantes, DDAB e DODAB, se associam em duas fases lamelares, La e Lß, fases essas que diferem pela organização das cadeias carbônicas nas bicamadas e intumescimento. Além de formarem diferentes fases lamelares, essas também apresentaram distintas propriedades estruturais, dependendo do surfactante utilizado. Estudos de calorimetria diferencial de varredura também permitiram acompanhar as transições entre as fases lamelares obtidas causadas por variação da temperatura. As bicamadas formadas pela auto-associação do surfactante DDAB apresentaram um intumescimento menor do que as formadas pelo análogo DODAB, porém, com esse último, houve a formação de bicamadas menos espessas. Misturas preparadas com ambos os surfactantes em diferentes proporções também indicaram a variação das propriedades investigadas, intumescimento e espessura das bicamadas, aumentando o teor de DODAB. A hipótese levantada é que as propriedades estruturais investigadas são fortemente influenciadas pelas forças eletrostáticas atuantes no sistema. A caracterização de amostras formuladas com os tensoativos acima da temperatura de transição para fase fluída e na presença de sal confirmou esta ideia. O maior intumescimento e a pequena espessura das bicamadas formadas pelo DODAB se devem, provavelmente, à interdigitação das cadeias carbônicas e ao efeito de correlação iônica, respectivamente, descritos em mais detalhes nessa dissertação / Abstract: Surfactants are amphiphilic molecules that self-assemble, in solution, giving rise to a number of association structures, among which the liquid crystals stand out. Particularly the dialkyldimethylammonium bromides associate to form mosty lamellar liquid crystalline structures. In this work, we studied the structural properties of lamellar phases formed by self-organization, in aqueous solution, of two surfactants from this class: DDAB (didodecyldimethylammonium bromide) and DODAB (dioctadecyldimethylammonium bromide). Through the used characterization techniques, we found that under the conditions of concentration and temperature studied, both surfactants, DDAB and DODAB are associated in two lamellar phases, La and Lß, phases that differ by the organization of the carbonic chains in bilayers and swelling degree. In addition to forming different lamellar phases, these also showed distinct structural properties, depending on the surfactant used. Studies with differential scanning calorimetry also allowed us to follow the transitions between the lamellar phases caused by temperature variation. The bilayers formed by self-association of DDAB showed a lower swelling degree than those formed by DODAB, however, with the later, there was the formation of thinner bilayers. Mixtures prepared with both surfactants in different proportions also indicated the variation of the investigated properties, swelling degree and bilayer thickness, upon increasing the DODAB content. We propose that the structural properties investigated are strongly influenced by electrostatic forces acting on the system. The characterization of samples formulated with surfactants above the transition temperature to the fluid phase and in the presence of salt confirmed this hypothesis / Mestrado / Físico-Química / Mestre em Química

Neste trabalho apresentamos uma revisão de métodos de simulação de energia eletrostática de sistemas de cargas e uma proposta de adaptação de algoritmo ultilizado na literatura de sistemas gravitacionais para estudo das propriedades estatísticas de sistemas coulombianos. Na primeira parte do estudo, revisamos os fundamentos teóricos do método de Ewald e suas condições de aplicabilidade, procurando esclarecer as referências mais importantes no assunto, que são de difícil compreensão, gerando equívocos na utilização do termo de dipolo. Detalhamos o estudo sobre a análise da convergência da série em que a técnica se baseia, bem como sua interpretação física mostrando a equivalência entre as duas abordagens . Na segunda parte do trabalho analisamos os fundamentos do Fast Multipole Method desenvolvido para interação gravitacional, para o qual construímos programas em linguagem C para uma versão na rede. Criamos um algoritmo que denominamos Fast Multipole Monte Carlo (FMMC) e desenvolvemos um programa para cálculo das propriedades termodinâmicas de sistemas coulombianos. Os programas são testados comparando resultados para a energia e propriedades térmicas do modelo LRPM com resultados de simulação através de cálculo direto. / In this work we present a review of methods of simulation for the electrostatic energy of charged systems and an adaptation of an algorithm from the literature on gravitational systems for the study of the statistical properties of Coulomb systems. In the first part of the work, we review the fundamentals for the theoretical method of Ewald and its conditions of applicability, seeking to clarify the most important references on the subject, which because of the involved mathematics, have led to misuse of the so-called dipole correction. We detail the study on the convergence of the series for the electrostatic potential on which the Ewald technique is based, as well as the physical interpretation given elsewhere, showing the equivalence between the two approaches. In the second part of this work, we analyse the foundations of the Fast Multipole Method developed for gravitational interactions, and present programs in C language for a network version of neutral charged systems. Finally, an algorithm, which we name Fast Multipole Monte Carlo, and the corresponding code for calculating the thermodynamic properties of Coulomb systems are presented. The programs are tested by comparing results for the energy and thermal properties of the Lattice Restricted Primitive model with results of simulations based on direct calculations for the Coulomb energies.

Resumo: A doença de Alzheimer (DA) é uma doença altamente incidente na população mundial, acometendo cerca de 40 milhões de pessoas com idade igual ou superior a 65 anos, levando à perda da memória e cognição. A via nasal é uma via alternativa que pode promover a rápida absorção do fármaco, além de poder direcionar fármacos para o cérebro, e evitar o metabolismo pré-sistêmico. Porém, ela possui mecanismos de depuração mucociliar que podem eliminar rapidamente a formulação da cavidade nasal. Os sistemas nanoestruturados baseados em tensoativos (SNBT) que sofrem geleificação in situ demonstram ser uma opção interessante para viabilizar a administração de fármacos por esta via. O trans-resveratrol (RES) tem apresentado atividade no tratamento da DA, atuando sobre vias moleculares específicas, como a capacidade da inibição da formação da placa beta-amiloide (Aβ), despolimerização da placa Aβ formada durante a doença e atuando sobre o sistema colinérgico, inibindo a acetilcolinesterase e diminuindo a neuroinflamação e formação de radicais livres no cérebro. Entretanto, seu uso é limitado devido à sua insolubilidade em meio aquoso. Desta forma, a solubilização do RES em SNBT pode ser uma opção interessante para viabilizar o seu uso. O objetivo deste trabalho foi desenvolver e caracterizar sistemas precursores de cristais líquidos compostos pelos tensoativos álcool cetílico etoxilado 20 OE e propoxilado 5 OP (PPG-5-CETETH-20), ácido oleílico 20 OE (OLETH-20), ácido oleílico 3 OE (OLETH-3) e... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Alzheimer's disease (AD) is a highly incident illness in the world population, it affects about 40 million people aged 65 or over, and this pathology leads to memory and cognition loss. The nasal route is an alternative that can promote the rapid absorption of the drugs, besides to target drugs to the brain and to avoid the pre-systemic metabolism. However, it has mucociliary clearance that can rapidly eliminate the formulation existing under the nasal cavity. The surfactant-based nanostructured systems (SBNS) undergoes in situ gelling and seems to be an interesting feasible option for use by intranasal route. Trans-resveratrol (RES) has properties for the AD treatment, it acts on specific molecular pathways, such as the ability to inhibit the formation of amyloid-beta (Aβ) plaques, depolymerization of Aβ plaques developed during the progressing of disease and acting on the cholinergic system, inhibiting an acetylcholinesterase, and decreasing neuroinflammation and formation of free radicals in the brain. However, its use is limited due to insolubility in aqueous medium, however RES can be solubilized in these systems and therefore it can be an interesting option to do its viable employ. The aim of this work was to develop and characterize liquid crystal precursor systems composed of polyoxypropylene (5) polyoxyethylene (20) cetyl alcohol (PPG-5-CETETH-20), polyoxyethylene (20) oleyl alcohol (OLETH-20), polyoxyethylene (3) oleyl alcohol (OLETH- 3) and sorbitan polysorbate (PS... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Emulsões são sistemas dispersos constituídos de pelo menos duas fases líquidas imiscíveis e um agente emulsificante para estabilização das mesmas. a fase dispersa destesw sistemas é conhecida como fase interna e o meio dispersante como fase externa, porém, são sistemas termodinamicamente instáveis. A presença de cirstais líquidos aumenta a estabilidade destas dispersões e além de alterar a viscosidade. São capazes de promover o encapsulamento de ativos, permitindo liberação sustentada, bem como a proteção dos fármacos foto- e termosensíveis. O óleo de girassol é uma interessante fase oleosa em uma emulsão, pois possui proprie3dades cicatrizantes devido à alta concentração de ácido linoléico e propriedades antioxidantes devido à presença de polifenóis e vitamina E Possuemaplicações em diferentes áreas como: cosméticos, alimentos, veículos de medicamentos e outros. Assim, os objetivos deste estudo foram desenvolver emulsões estáveis contendo cristais líquidos a partir da mistura de óleo de girassol (Helianthus annus L.) e mineral (vaselina líquida), caracterizá-las e avaliar a influência de diferentes ésteres graxos na formação dos cristais líquidos. As formulações foram desenvolvidas utilizando o método de diagrama e pseudo-diagrama ternário, a partir dos quais foram selecionadas duas formulações que demonstraram se estáveis e apresentaram cristais líquidos durante todo o teste de estabilidade acelerada. As mesmas foram aditivadas com extrato glicólico de polifenois e ésteres graxos e permaneceram estáveis com cristal líquido. A caracterização reológica observou-se fluxo pseudo-plástico e tixotrópico, ideal para produtos farmacêuticos e cosméticos. O óleo de girassol apresentou atividade antioxidante mesmo quando aquecidos para o processo de emulsificação pelo método do radical DPPH·. As cadeias carbônicas dos ésteres graxos utilizados em produtos cosméticos podem influenciar na formação e manutenção dos cristais líquidos. Por meio dos testes in vivo observou-se que as formulações desenvolvidas promoveram aumento prolongado da hidratação da pele e não foram observados sinais de irritação cutânea. / Emulsions are dispersed systems consisting of at least two immiscible liquid phases and an emulsifying agent to stabilize them. The dispersed phase of these systems is known as the internal phase and the dispersing environ is the external phase, which are, however, thermodynamically unstable systems. The presence of liquid crystals increases the stability of these dispersions and also change the viscosity. They are able to promote the encapsulation of active, allowing sustained release as well as the protection of photo-and thermo-sensitive drugs. Sunflower oil is an interesting phase in an oily emulsion, because it has healing properties due to the high concentration of linoleic acid, and antioxidant properties due to the presence of polyphenols and vitamin E. They have applications in different areas such as cosmetics, food, medicines and other vehicles. The objectives of this study were to develop stable emulsions containing liquid crystals from a mixture of sunflower oil (Helianthus annus L.) and mineral (mineral oil), characterize them and evaluate the influence of different fatty esters in the formation of liquid crystals. The formulations were developed using the method of diagram and ternary pseudo-diagram, from which we selected two formulations that have been demonstrated stable and presented as liquid crystals throughout the accelerated stability test. They were doped with polyphenols glycolic extracts and acid esters, and have been kept stable with liquid crystal. At the rheological characterization was observed pseudo-plastic flow and thixotropic, ideal for pharmaceuticals and cosmetics. Sunflower oil showed antioxidant activity even when heated to the emulsification process by the radical DPPHo method. The carbon chains of fatty esters used in cosmetics can influence the formation and maintenance of liquid crystals. In vivo tests showed that the formulations developed promoted prolonged increase in skin hydration and were not seen signs of skin irritation.

Este trabalho visou o estudo da resposta óptica não-linear de cristais líquidos liotrópicos nas fases isotrópicas e nemática calamítica e nas vizinhanças das transições de fase nemática calamítica isotrópica e nemática calamítica nemática biaxial. Para este estudo foi utilizada, fundamentalmente, a técnica de varredura Z. Os resultados obtidos indicam que o efeito não-linear em cristais líquidos liotrópicos esta ligado à presença de micelas na mistura e que a anisometria de micela tem influencia na resposta observada. Foi observado ainda que a presença de ferrofluido na mistura, mesmo em pequenas quantidades, causa um grande aumento na absorção óptica da amostra e consequentemente da resposta não-linear. O comportamento do índice de refração não-linear (n IND.2) em função da temperatura nas vizinhanças da transição da fase nemática calamítica para nemática biaxial apresenta um crescimento expressivo de (n IND.2). Nas vizinhanças da transição nemática calamítica para isotrópica esse efeito não foi observado. / This work has been focused on the study of the optical nonlinear response of lyotropic liquid crystals in the isotropic and nematic calamitic phases and in the neighborhood of the nematic calamitic isotropic and nematic calamitic nematic biaxial phase transitions. The basic technique we used is Z-scan. The results obtained indicated that the nonlinear effect in lyotropic liquid crystals is related to the presence of micelles in the mixture and the micelle anisotropy has influence on the observed response. Is has also been observed that the presence of ferrofluid in the mixture, even in small quantities, causes a large raise in the sample optical absorption and consequently in the nonlinear response. The behavior of the nonlinear refractive index (n IND.2) as function of temperature in the neighborhood of the nematic calamitic to nematic biaxial phase transition shows as expressive n IND.2 raise. This behavior has not been observed in the neighborhood of the nematic calamitic to isotropic phase transition.

Neste trabalho estudamos a influência do tamanho molecular médio sobre a natureza da transição de fase esmética A (SA)-colestérica (C) líquido-cristalina para os compostos termotrópicos de miristato de colesterila (C14), nonanoato de colesterila (C9) e misturas binárias de C14 e C9 e caproato de colesterila (C6) e C9. Medidas de microscopia óptica foram realizadas para determinar as temperaturas de transição de fase SA C e C-isotrópica (I). Isto possibilitou a escolha dos intervalos de temperatura próximos às transições de fases, como referências para as outras técnicas utilizadas no trabalho. A natureza das transições de fase (descontínua, também denominada de primeira ordem, ou contínua) foi inferida através das análises de medidas de densidade e entálpicas. Os resultados evidenciaram que a transição passa de primeira ordem para contínua quando o tamanho molecular médio e a temperatura reduzida, r (definida como a razão entre as temperaturas de transição de fases SA C e C I ), decrescem no sistema. A ocorrência de uma transição de fase SA C contínua foi observada para a concentração de 65% de C9 na mistura C6 C9, para o valor de r ~ 0, 92. Propriedades mesoscópicas dos compostos estudados, como a distância entre as camadas esméticas na fase SA, dSA, o tamanho molecular médio, , no domínio C, e o comportamento do tamanho de correlação, , ao longo das transições de fase, foram determinadas da análise dos picos de difração de raios X. Os dados revelaram que dSA diminui com o decréscimo do tamanho molecular médio, como era esperado. Além disso, os valores de obtidos na fase C, próximos à transição I C, concordam com os tamanhos moleculares médios calculados supondo que as moléculas estejam em conformação estendida. Mais ainda, foi observado um aumento no tamanho de correlação na fase C quando a temperatura é reduzida da fase I para a fase SA, representando um aumento no grau de ordem orientacional. Contudo, o parâmetro troca abruptamente na transição C SA. Tal descontinuidade diminui com o decréscimo do tamanho molecular médio (e assim com r). Para o sistema particular composto por 65% C9 : 35% C6, onde identificamos um transição de fase contínua SA C, observamos um comportamento de (T TSAC)0,5 no domínio da fase C, em bom acordo com a teoria de campo médio. / The influence of the mean molecular length on the nature of the smectic A (SA)- cholesteric (C) liquid crystal phase transition has been studied for cholesteryl myristate (C14), cholesteryl nonanoate (C9) and binary mixtures of C14 and C9 and cholesteryl caproate (C6) and C9. Optical microscopy was carried out to determine the temperatures of the SAC as weel as the C - isotropic (I) phase transitions. This allowed the choice of the optimum temperature interval near the phase transitions. Information concerning the nature of the transitions (descontinuous, also referred to as first order, or continuous) was evaluated through the analysis of the density and enthalpic measurements. The results have evidenced that the transition crosses over from first order to continuous when both the mean molecular length and the reduced temperature, r (ratio between SAC and CI phase transition temperatures), decrease in the system. The occurrence of a continuous SA C phase transition is observed for a concentration very near 63.1 molar percent of C9 in the C6 C9 mixture (65 wt% C9 : 35 wt% C6), at r ~ 0.92. Mesoscopic properties of the systems, as the distance between the smectic layers in the SA phase, dSA, the mean molecular length, , in the C domain, and the correlation length, , behavior along the phase transitons, were determined from the X-ray difraction peaks. The data have revealed that dSA decreases as the mean molecular length is reduced, as it was expected. Moreover, values obtained in the C phase near the I C phase transition agree with the mean molecular lengths calculated from the corresponding extended molecule lengths. In addition, an increase in the correlation length in the C phase is observed, as the temperature is reduced from I to SA phases, representing an increase in the orientational order. Nevertheless, the parameter jumps in the C SA phase transition. Such discontinuity decreases as the mean molecular length (and hence the reduced temperature) diminishes. For the particular system composed of 65 wt% C9 : 35 wt% C6, where a continuous SA C phase transition was identified, a behavior of (T TSAC)0,5 in the C domain was observed, in good agreement with the mean field theory.

Cristais líquidos são sistemas que se apresentam em um estado intermediário entre o estado sólido e líquido. A monoleína é um lipídio polar com capacidade de formar diferentes tipos de cristais líquidos liotrópicos na presença de água, caracterizados como fase lamelar, cúbica e hexagonal. Devido à capacidade de controlar a liberação dos fármacos incorporados e às propriedades mucoadesivas, estes sistemas são considerados potenciais veículos para a liberação controlada de fármacos na mucosa bucal. Sabendo que o desenvolvimento da cárie e doença periodontal está relacionado com a formação do biofilme, é necessário seu controle e prevenção para manutenção da saúde bucal. Dentre os agentes químicos disponíveis para prevenir e/ou diminuir a formação do biofilme, cloreto de cetilpiridínio (CCP), polihexametileno biguanida (PHMB) e Triclosan® têm sido amplamente utilizados. Em vista disso, o objetivo deste estudo foi desenvolver e caracterizar sistemas líquido-cristalinos de fase lamelar e cúbica formados por monoleína e água contendo antimicrobianos com aplicabilidade bucal. Os sistemas foram desenvolvidos usando monoleína e água e os antimicrobianos avaliados foram o CCP, o PHMB e o Triclosan®. A formação das fases líquido-cristalinas com e sem a presença de cada fármaco estudado foi identificada por microscopia de luz polarizada. Além disso, foi avaliado o intumescimento dos sistemas contendo os fármacos estudados após contato com saliva artificial; a atividade antimicrobiana e o perfil de liberação in vitro, bem como o tempo de permanência e a força de mucoadesão ex vivo em mucosa de bochecha de porco. Foi possível obter os sistemas líquido-cristalinos para os fármacos avaliados, e o intumescimento de todos os sistemas foi caracterizado como cinética de segunda ordem. Os resultados do perfil de liberação e da atividade antimicrobiana in vitro para PHMB e Triclosan® foram favoráveis para aplicação bucal, no entanto, o CCP não é adequado para veiculação neste sistema. O perfil de liberação dos fármacos à partir desses sistemas foi influenciado pelas propriedades físico-químicas e concentração dos fármacos, bem como pelo intumescimento. Ainda, a fase lamelar apresentou maior tempo de permanência que a fase cúbica e a força de mucoadesão média da fase lamelar foi de 1,02 ± 0,50 N e da fase cúbica foi de 0,45 ± 0,10 N. Logo, os sistemas líquido-cristalinos de monoleína e água são um interessante veículo com potencial para liberação controlada dos antimicrobianos PHMB e Triclosan® na mucosa bucal com o objetivo de otimizar a eficácia destes fármacos. / Liquid crystals are systems which are in an intermediate state between solids and liquids. Monoolein is a polar lipid capable of forming different types of lyotropic liquid crystals in aqueous environment, which can be classified into lamellar, cubic and hexagonal mesophases. Due to its ability to control drug release and its mucoadhesive properties, these systems have been considerated as potential vehicle to control drug release on buccal mucosa. Based on the knowledge that the development of caries and periodontal disease is related to the biofilm formation, it is necessary their control and prevention to maintain the buccal health. Among the available chemical agents to prevent and/or reduce biofilm formation, cetylpyridinium chloride (CPC), polyhexamethylene biguanide (PHMB) and Triclosan® have been widely used. Based on these facts, the objective of this study was to develop and characterize liquid-crystalline systems formed by monoolein and water, containing antimicrobial agents with buccal applicability. The systems were developed using monoolein and water, and the antimicrobial agents evaluated were CCP, PHMB and Triclosan®. The liquid-crystalline phases with and without the presence of each drug was identified by polarized light microscopy. Furthermore, it was evaluated the swelling of the systems containing the drugs studied after contact with artificial saliva; the in vitro antimicrobial activity and its release profile, as well as the residence time and ex vivo mucoadhesion strength on pig cheek mucosa. It was possible to obtain liquid-crystalline phases for all drugs, and the swelling of all systems was characterized according to second-order kinetics. The results of release profile and antimicrobial activity in vitro to PHMB and Triclosan® were favorable for buccal application, however CCP is not suitable to be released from these systems. The drug release profile from these systems was influenced by the physicochemical properties and loading of the drugs, as well as by swelling. Furthermore, the lamellar phase showed greater residence time that the cubic phase and the mucoadhesion strength average of lamellar phase was 1.02 ± 0.50 N and for cubic phase was 0.45 ± 0.10 N. Thus, the liquid crystalline systems forming by monoolein and water are an interesting vehicle with potential to control release of the PHMB and Triclosan® on the buccal mucosa in order to optimize the drug effectiveness.