As telas de cristal líquido (LCD) são usadas em TVs, calculadoras, telefones celulares, computadores (laptop e palm), vídeo games e agendas eletrônicas. O aumento e a rápida obsolescência tecnológica desses dispositivos eletrônicos causa o descarte excessivo de LCDs usados, diminuindo a vida útil de aterros. Por isso é necessário o desenvolvimento de uma metodologia de reciclagem de LCDs, que deve ser iniciada pela caracterização de LCDs, seguida do processamento das telas com objetivo de separar os materiais, utilizando algumas técnicas de Tratamento de Minérios. Os ensaios realizados para caracterização dos componentes da tela foram: solubilização em solvente; chama; infravermelho; DSC; MEV com EDS; difração de raios-X; e perda ao fogo. A seqüência identificada dos materiais de fora para dentro foi: triacetato de celulose, poli (álcool) vinil dopado com iodo, triacetato de celulose, cristal líquido, vidro com ITO, triacetato de celulose, poli (álcool) vinil dopado com iodo, triacetato de celulose, polímero não identificado com mica. Após a caracterização foi realizada a etapa de liberação de materiais, utilizando-se de moinhos de rolos, de disco, de martelos, de bolas, separação por álcool, imersão em nitrogênio líquido, e solubilização em água, para separação dos materiais recicláveis. A operação de Tratamento de Minérios que apresentou cerca de 98% de separação dos materiais foi com o moinho de martelos. Este material pode ser usado eventualmente como substituto da areia. Para viabilizar a separação dos materiais existe a necessidade de alteração no projeto das LCDs. / Liquid crystal displays (LCD) are used in TVs, calculators, mobiles, computers (laptop and palm), video games and electronic agendas. The increasing and fast technological obsolescence of these electronic devices causes their extreme discard, decreasing the landfills useful life. Therefore it is necessary the development of a LCD recycling methodology which must be started by the LCDs characterization, followed by the displays processing with the objective of separating materials, using some Ore Treatment techniques. The characterization tests of the LDC components: solvent solubilization, flame, infrarred, DSC, MEV with coupled EDS, X-ray diffraction and loss on fire. The sequence of the identified materials were: celulose triacetate, poly vinyl alcohol with iodine, cellulose triacetate, liquid cristal, ITO glass, cellulose triacetate, poly vinyl alcohol with iodine, cellulose triacetate, polymer with muscovite. Following the characterization, the materials releasing step was performed. Firstly the LCDs were grinded using different kinds of mills, then the grinded materials were passed through several separation tests: separation on alcohol, immersion in liquid nitrogen and solubilization in water. Hammer milling present the best results. The project of the LCDs should be improved in order to allow the materials separation.

MOTA, J. P. F. 2016. 110 f. Macromoléculas derivadas do cardanol hidrogenado: síntese e propriedades líquido cristalinas. Tese (Doutorado em Química)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Aline Mendes (alinemendes.ufc@gmail.com) on 2016-10-25T23:39:37Z No. of bitstreams: 1 2016_tese_jpfmota.pdf: 6487122 bytes, checksum: ce89587310cbb2ee8ae128b79b788e66 (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2016-10-27T18:21:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_tese_jpfmota.pdf: 6487122 bytes, checksum: ce89587310cbb2ee8ae128b79b788e66 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-27T18:21:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_tese_jpfmota.pdf: 6487122 bytes, checksum: ce89587310cbb2ee8ae128b79b788e66 (MD5) Previous issue date: 2016 / In this study were obtained some macromolecules, new asymmetric meso-porphyrins and phthalocyanines, derived from hydrogenated cardanol, the majority constituent of the cashew nut shell liquid (technical CNSL). Where, in addition, it was evaluated the liquid crystalline properties of these compounds in heating and cooling cycles. The data obtained by spectroscopic and spectrometric methods, 1H and 13C NMR, UV-vis, MS (MALDI-TOF) and IR have indicated the efficiency of the synthetic procedure, that allowed us, to obtain the new meso-5-mono-4-hydroxyphenyl-10,15,20-tri-4-[2-(3-pentadecylphenoxy)ethoxy]phenyl por-phyrin free and metalated with nickel, cobalt, copper and zinc, as well as the 2(3),9(10),16(17),23(24)-tetrakis(-3-pentadecylphenoxy) phthalocyanine free and metallated with cobalt, nickel, zinc and copper. The precursors produced in this study, 1-(2-bromoethoxy)-3-pentadecylbenzene (compound 1), 4-[2-(3-pentadecylphenoxy)ethoxy] benzaldehyde (compound 2) e 4-(3-pentadecylphenoxy)phthalonitrile (compound 3), were purified by two different procedures: column chromatography (a) and recrystallization (b). Whereas for the last, a significant reduction in the generation of residues were observed, when comparing the chromatography, which on average, 200 g of silica gel and 1650 mL of solvent were used. The liquid crystalline properties of the macromolecules were measured by means of images obtained in polarized optical microscopy (POM), during heating and cooling cycles. These images show that only free phthalocyanine 2(3),9(10),16(17),23(24)-tetrakis(-3-pentadecylphenoxy) self-organizes, displaying focal conic textures, which were observed in liquid crystal phases. Another compound that showed evidence of an organized phase was the cobalt 2(3),9(10),16(17),23(24)-tetrakis(-3-pentadecylphenoxy) phthalocyanine. However, the results of X-rays diffraction analysis suggest that only the free phthalocyanine showed the formation of a liquid crystalline phase with discotic hexagonal columnar structure (Colh). / Neste trabalho foram obtidas algumas macromoléculas, novas meso-porfirinas assimétricas e ftalocianinas, derivadas do cardanol hidrogenado, o constituinte majoritário do Líquido da Casca da Castanha de Caju (LCC técnico). Onde, além disso, foi avaliado as propriedades liquido cristalinas destes compostos em ciclos de aquecimento e resfriamento. Os dados obtidos por meio de métodos espectroscópicos e espectrométricos, RMN 1H e 13C, UV−vis, EM (Maldi−TOF) e IV, indicaram a eficiencia do procedimento sintético que possibilitou obter a nova meso-5-mono-4-hidroxifenil-10,15,20-tri-4-[2-(3-pentadecilfenoxi)etoxi]fenil porfirina livre e metalada com níquel, cobalto, cobre e zinco, bem como a 2(3),9(10),16(17),23(24)-tetrakis(-3-pentadecilfenoxi) ftalocianina livre e metalada com cobalto, níquel, zinco e cobre. Os precursores produzidos neste trabalho, 1-(2-bromoetoxi)-3- pentadecilbenzeno (composto 1), 4-[2-(3-pentadecilfenoxi) etoxi]benzaldeido (composto 2) e 4-(3-pentadecilfenoxi)ftalonitrila (composto 3), foram purificados por dois procedimentos distintos: cromatografia em coluna (a) e recristalização (b). Sendo que no último, foi observado uma redução significativa na geração de resíduos, quando comparamos esta metodologia com a cromatografia em coluna, onde em média 200 g de gel de sílica e 1650 mL de solvente foram utilizados. As propriedades liquido cristalinas das macromoléculas foram avaliadas por meio de imagens obtidas na microscopia óptica de luz polarizada (MOLP) em ciclos de aquecimento e resfriamento. Estas imagens mostraram que apenas a ftalocianina 2(3),9(10),16(17),23(24)-tetrakis(-3-pentadecilfenoxi) livre se auto-organiza exibindo texturas cônica focal, a qual é observada em fases liquido cristalinas. Outro composto que apresentou indícios de uma fase organizada foi a cobalto 2(3),9(10),16(17),23(24)-tetrakis(-3-pentadecilfenoxi) ftalocianina. No entanto, os resultados das análises de difração de raios-X sugerem que apenas a ftalocianina livre apresentou a formação de uma fase líquido cristalina com estrutura discótica colunar hexagonal (Colh ).

Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, da Universidade do Extremo Sul Catarinense - UNESC, como requisito para a obtenção do título de Mestre em Ciência e Engenharia de Materiais. / Nos sistemas de distribuição de energia elétrica são utilizados conectores que devem permitir a passagem de energia elétrica de forma continua e sem interrupções. Porém, nem sempre isso ocorre devido a falhas ocasionadas por montagem inadequada e/ou corrosão dos materiais utilizados, o que reflete na qualidade do serviço prestado. Como tais falhas normalmente envolvem dissipação de calor por efeito Joule, promovendo aquecimento do conector, pode esta característica ser utilizada para a detecção de defeitos com o uso, por exemplo, de câmeras de infravermelho ou termopares. Porém, devido à dificuldade de utilização destes equipamentos, bem como os custos envolvidos, há a necessidade do desenvolvimento de novos dispositivos que facilitem a sua identificação. Novas tecnologias de detecção têm sido estudadas e, dentre elas, destaca-se o uso de materiais termocrômicos, os quais permitem a identificação de pontos quentes de modo simples, dispensando o uso de equipamentos e pessoal especializado. Neste sentido, este trabalho avaliou o desempenho de um cristal líquido termocrômico para o desenvolvimento de um sensor de temperatura em conectores de redes do sistema elétrico. Para avaliação do seu desempenho foram realizados ensaios de degradação térmica e sob radiação ultravioleta, e analisados por métodos espectroscópicos (FTIR, FTIR-HATR, UV-Vis, RMN de 1H) e métodos térmicos (DSC, MOLP). Os resultados indicaram que o cristal líquido utilizado, bem como os componentes de montagem, não apresentaram degradação nas condições de ensaios térmicas e sob radiação ultravioleta, viabilizando seu uso na construção de um sensor de temperatura, inclusive com relação à estabilidade da cor obtida.

As telas de cristal líquido (LCD) são usadas em TVs, calculadoras, telefones celulares, computadores (laptop e palm), vídeo games e agendas eletrônicas. O aumento e a rápida obsolescência tecnológica desses dispositivos eletrônicos causa o descarte excessivo de LCDs usados, diminuindo a vida útil de aterros. Por isso é necessário o desenvolvimento de uma metodologia de reciclagem de LCDs, que deve ser iniciada pela caracterização de LCDs, seguida do processamento das telas com objetivo de separar os materiais, utilizando algumas técnicas de Tratamento de Minérios. Os ensaios realizados para caracterização dos componentes da tela foram: solubilização em solvente; chama; infravermelho; DSC; MEV com EDS; difração de raios-X; e perda ao fogo. A seqüência identificada dos materiais de fora para dentro foi: triacetato de celulose, poli (álcool) vinil dopado com iodo, triacetato de celulose, cristal líquido, vidro com ITO, triacetato de celulose, poli (álcool) vinil dopado com iodo, triacetato de celulose, polímero não identificado com mica. Após a caracterização foi realizada a etapa de liberação de materiais, utilizando-se de moinhos de rolos, de disco, de martelos, de bolas, separação por álcool, imersão em nitrogênio líquido, e solubilização em água, para separação dos materiais recicláveis. A operação de Tratamento de Minérios que apresentou cerca de 98% de separação dos materiais foi com o moinho de martelos. Este material pode ser usado eventualmente como substituto da areia. Para viabilizar a separação dos materiais existe a necessidade de alteração no projeto das LCDs. / Liquid crystal displays (LCD) are used in TVs, calculators, mobiles, computers (laptop and palm), video games and electronic agendas. The increasing and fast technological obsolescence of these electronic devices causes their extreme discard, decreasing the landfills useful life. Therefore it is necessary the development of a LCD recycling methodology which must be started by the LCDs characterization, followed by the displays processing with the objective of separating materials, using some Ore Treatment techniques. The characterization tests of the LDC components: solvent solubilization, flame, infrarred, DSC, MEV with coupled EDS, X-ray diffraction and loss on fire. The sequence of the identified materials were: celulose triacetate, poly vinyl alcohol with iodine, cellulose triacetate, liquid cristal, ITO glass, cellulose triacetate, poly vinyl alcohol with iodine, cellulose triacetate, polymer with muscovite. Following the characterization, the materials releasing step was performed. Firstly the LCDs were grinded using different kinds of mills, then the grinded materials were passed through several separation tests: separation on alcohol, immersion in liquid nitrogen and solubilization in water. Hammer milling present the best results. The project of the LCDs should be improved in order to allow the materials separation.

Orientador: Rosiane Lopes da Cunha / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-25T04:10:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santana_RejanedeCastro_D.pdf: 3540578 bytes, checksum: 6ff1903cc61cd3c02a5bc21f49dbd351 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Microemulsões (ME) e cristais líquidos (CL) são sistemas auto-organizáveis com potencial capacidade de solubilização de compostos lipofílicos e hidrofílicos. Microemulsões são formadas por gotas de tamanho reduzido e apresentam aspecto translúcido, enquanto os cristais líquidos apresentam estrutura mais complexa, com fases lamelares, hexagonais ou cúbicas. Entretanto, o estudo de ME e CL compostos por ingredientes biocompatíveis ainda é restrito, assim como a avaliação dos efeitos de cada componente e da temperatura na estrutura e reologia dos sistemas. Desta maneira, o objetivo deste trabalho foi avaliar a estrutura e reologia de ME e CL compostos por água, misturas de surfactantes (Tween 80, Tween 20, Span 80, Span 20 e lecitina), triacilglicerol de cadeia média (TCM) e etanol, em diferentes proporções de TCM:etanol (1:0, 2:1 e 1:2). Diferentes estruturas e comportamentos reológicos foram obtidos dependendo da concentração de água, etanol, tipo de surfactante e temperatura. Inicialmente, o estudo de sistemas contendo somente Tween 80 como surfactante mostrou que o incremento de etanol diminuiu a região de cristal líquido e aumentou a área de microemulsão no diagrama de fases, expandindo a região de micelas reversas para maiores concentrações de água. Além disso, maiores concentrações de etanol produziram sistemas com menor tamanho de partícula (DLS), menor distância (d) entre os planos das estruturas (SAXS) e baixa pseudoplasticidade. Já a avaliação de sistemas contendo inicialmente 70 % (m/m) de Tween 80 como surfactante único e diluídos em água (linha de diluição 7) mostrou que a baixas concentrações de água formaram-se microemulsões A/O com comportamento Newtoniano e tamanho de gota nanométrico. Em concentrações intermediárias de água, cristais líquidos com elevada distância (d) entre os planos das estruturas e de reologia complexa foram produzidos, incluindo fluidos viscoelásticos e com comportamento dependente do tempo de cisalhamento (tixotrópico e anti-tixotrópico). Sistemas com concentração intermediária de água com ausência ou baixa concentração de etanol apresentaram temperatura de transição próximo a 50 °C. Estruturas cúbicas e hexagonais com comportamento do tipo gel foram produzidas a 25 °C, enquanto sistemas desordenados com menor distância (d) entre os planos da estrutura e comportamento do tipo solução diluída foram observados a altas temperaturas. Na última etapa, sistemas compostos por diferentes misturas de surfactantes foram avaliados. Estruturas do tipo micelar e hexagonal prevaleceram em sistemas compostos por Tween, enquanto estruturas lamelares foram também observadas em sistemas de Tween/Span e Tween/Lecitina. Estruturas cúbicas foram observadas somente nos sistemas Tween 80/Lecitina. Uma relação entre os parâmetros estruturais, comportamento reológico e propriedades das misturas de surfactantes (parâmetro crítico de empacotamento - P, e balanço hidrofílico-lipofílico - BHL) foi observada. Misturas de surfactantes com menor BHL produziram cristais líquidos pseudoplásticos e viscoelásticos em elevadas concentrações de surfactante. A maior pseudoplasticidade foi associada à estrutura cristalina ordenada susceptível à quebra ou reorientação sob cisalhamento. Além disso, as propriedades das misturas de surfactantes influenciaram no fenômeno de partição do etanol, levando a maiores parâmetros de cela (a) em sistemas de menor BHL. Conhecendo os efeitos da temperatura, composição, concentração e interação entre componentes, as propriedades dos sistemas, como estrutura e reologia, podem ser preditas ou moduladas de acordo com o interesse tecnológico / Abstract: Microemulsions (ME) and liquid-crystals (LC) are self-assembly structures with potential ability to solubilise both lipophilic and hydrophilic components. Microemulsions are translucent systems formed by small swollen micelles, while liquid crystalline phases exhibit a more complex structure, as lamellar, hexagonal and cubic phases. However, the use of biocompatible ingredients in these systems was scarcely explored, as well as the effect of each component and temperature on the system structure and rheology. Thus, the aim of this work was to evaluate the structure and rheology of ME and LC systems formed by water, surfactant mixtures (Tween 80, Tween 20, Span 80, Span 20 and lecithin), medium-chain triacylglicerol (MCT) and ethanol, at different MCT:ethanol ratios (1:0, 2:1 and 1:2). Systems with different structures and rheology were produced according to water and ethanol concentration, surfactant type and temperature. In the first part of this work systems composed by Tween 80 as surfactant showed that the ethanol increment decreased the liquid crystalline area and increased microemulsion area in the pseudo-ternary diagram, expanding micelles production up to higher water content. Moreover, higher ethanol content produced systems with smaller particle size (DLS), smaller correlation distance (d) (SAXS) and lower pseudosplasticity. The evaluation of dilution line 7 of systems with only Tween 80 as surfactant showed that at W/O microemulsions with Newtonian behavior were produced at low water content. At intermediary water contents, liquid crystalline phases with larger correlation distance (d) and complex rheology were produced, including viscoelastic, thixotropic and anti-thixotropic behavior. Systems with intermediary water content and low water content (or absence) of ethanol showed temperature transition around 50 °C. Cubic and hexagonal structures with gel behavior were produced at 25°C, while disordered systems with smaller correlation distance and dilution solution behavior were produced at high temperatures. In the last part of this study, systems composed of different surfactant mixtures were evaluated. Micelle and hexagonal were the main phases observed on systems composed of Tween, while lamellar structures were also observed in Tween/Span and Tween/lecithin systems. Cubic structures were observed only in Tween 80/lecithin systems. A relationship between structural parameters, rheological behavior and surfactant mixture properties (critical packing parameter - CPP, and hydrophilic-lipophilic balance ¿ HLB) was observed. Surfactant mixtures with lower HLB produced pseudoplastic and viscoelastic liquid crystalline phases at high surfactant concentrations. The higher pseudoplasticity was associated with a structure susceptible to reorientation or to the structure broken under shear. In addition, characteristics of surfactant mixture affected the ethanol partition phenomenon, leading to higher lattice parameters (a) in systems with lower HLB. This discussion concerning the effects of temperature, composition, concentration and components interactions could be used to predict and design system properties, as structure and rheology, according to a variety of technological interest / Doutorado / Engenharia de Alimentos / Doutora em Engenharia de Alimentos

Apesar da aparente acessibilidade, a pele é bem protegida contra a absorção de materiais estranhos. Esta função barreira é exercida principalmente pelo estrato córneo. Dessa forma, a administração cutânea de fármacos precisa transpor esta barreira para atingir uma concentração efetiva. Uma maneira de tornar o tratamento eficaz é o uso de injeções, forma de administração muito invasiva e desconfortável para o paciente. A administração tópica é uma forma simples e confortável para a administração cutânea de fármacos. As doenças cutâneas, em geral, são doenças estigmatizadas. Assim, o desenvolvimento de uma formulação capaz de transpor as barreiras impostas a esta via de administração e um novo tratamento para estas doenças complexas, com componentes genéticos, devem ser estudados. O siRNA veiculado com nanocarreadores foi aplicado a esta via de administração. O nanocarreador possibilita um maior tempo de permanência na superfície da pele devido às propriedades adesivas, além de proteger o siRNA contra a degradação. O siRNA visa o bloqueio específico da expressão de genes, por isso é capaz de agir em diferentes caminhos de uma doença. A maior limitação para o uso de siRNA é a incapacidade de difundir-se através das membranas celulares devido a carga negativa, o que gera uma repulsão eletrostática da membrana celular. Portanto, a complexação com um carreador torna a liberação do siRNA no interior celular mais efetiva. É amplamente aceito que o desenvolvimento de um sistema de liberação eficiente é um dos principais obstáculos para transformar siRNA em terapêutica. Consequentemente, o objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento farmacotécnico de um nanocarreador capaz de liberar o siRNA de maneira efetiva na aplicação tópica cutânea, respeitando as peculiaridades desta via. As formulações de monoleína (MO), polietilenoimina (PEI) e diferentes concentrações de vitamina E TPGS, contendo ou não ácido oléico (AO), foram caracterizadas como fases líquido cristalinas com tamanho de partícula e potencial zeta desejado, mostrando-se eficazes em complexar o siRNA. As nanodispersões desenvolvidas foram efetivas na complexação do siRNA, na estabilização deste ácido nucléico frente a degradação enzimática, e na efetiva internalização celular in vitro em células de fibroblastos de camundongos L929. As nanodispersões contendo maior quantidade de vitamina E TPGS, ou contendo o AO foram as formulações que promoveram um maior aumento da penetração cutânea de siRNA in vitro em peles de modelo animal. Logo, os resultados obtidos permitiram concluir que as formulações desenvolvidas são sistemas de liberação nanotecnológicos, contendo cristais líquidos, promissores para a administração tópica de siRNA, no tratamento de patologias cutâneas na terapia gênica / Despite its apparent easy accessibility, the skin is, in fact, well protected against the absorption of foreing materials. The barrier function is imposed, mainly, by the stratum corneum. Thus, the cutaneous administration of drugs needs to overcome this barrier to reach an effective concentration. One way to make an effective treatment is the use of injections, mode of administration very invasive and uncomfortable for the patient. Topical administration is simple and comfortable for cutaneous administration of drugs. Skin diseases, in general, are stigmatized diseases. Therefore, the development of a formulation capable of overcoming the barriers of this route of administration and a new treatment for these complex diseases, with the genetic components, shall be studied. The siRNA in nanocarriers has been applied to this route of administration. The nanocarrier allows siRNA to stay longer on the skin surface because of its adhesive properties, while also protects siRNA against degradation. The siRNA is directed for producing gene-specific inhibition, so it is able to act in different ways to the same disease. The most critical factor limiting the use of siRNA as therapeutics is delivering siRNA to its intracellular target site due to their negative charge, which cause an electrostatic repulsion of the cell membrane. Therefore, complexation with a carrier makes the release of siRNA inside the cells more effective. It is widely accepted that the development of an efficient delivery system is a major obstacle to change siRNA into therapeutics. Consequently, the objective of this work was the pharmacotechnical development of a nanocarrier capable of releasing the siRNA effectively in topical skin, respecting the peculiarities of this pathway. The formulations of monoolein (MO), polyethylenimine (PEI) and different concentrations of vitamin E TPGS, with or without oleic acid (OA), were characterized as liquid crystalline phases with particles size and zeta potential desired, proving to be effective in complexing the siRNA. The nanodispersions developed were effective for the complexation of siRNA, for the stabilization of nucleic acid against enzymatic degradation, and for the effective in vitro cellular uptake into cells of mouse fibroblast L929. The nanodispersions containing higher amounts of vitamin E TPGS, or containing OA, have been the formulations which promoted a greater increase in skin penetration of siRNA in vitro in animal model skin. Therefore, the results obtained allowed one to conclude that the formulations developed are delivery systems based on nanotechnology, with liquid crystalline phase, promising for topical administration of siRNA, for the treatment of cutaneous diseases in gene therapy

O desenvolvimento de formulações cosméticas multifuncionais tem sido cada vez mais crescente na indústria cosmética. A elaboração de uma formulação que contém diferentes ativos com propósitos diferentes podendo agir sinergicamente, muitas vezes, confere resultados cosméticos eficazes e até mesmo terapêuticos ao usuário. Nesta pesquisa foram desenvolvidas emulsões cosméticas apresentando formação de fases líquido cristalinas à base de manteiga de cupuaçu (Theobroma grandiflorum), manteiga de cacau (Theobroma cacau), o agente hidratante Hidraskin? e aditivos estabilizantes tais como álcool cetoestearílico, lanolina polietoxilada e carbômero. O desenvolvimento das formulações deu-se pelo método de inversão de fases. Estas foram caracterizadas quanto à formação de mesofases líquido cristalinas e avaliadas quanto à estabilidade física. Foram selecionadas quatro emulsões, duas com manteiga de cupuaçu (com e sem Hidraskin?) e duas com manteiga de cacau (com e sem Hidraskin?) que apresentaram maior estabilidade física e formação de fases líquido-cristalinas mais abundante. A adição do ativo hidratante (Hidraskin?) não alterou as características morfológicas das fases líquido cristalinas, identificadas como fase lamelar e a adição de lanolina polietoxilada como aditivo estabilizante promoveu maior estabilidade fisico-química das emulsões, principalmente quando submetidas à temperaturas em torno de 40ºC também sem alteração das fases líquido cristalinas. / Development of multifunctional cosmetic formulations has been growing each day in cosmetic industry. Elaboration of formulations, which presents many actives with different purposes acting together, many times give good and therapeutic results to customers. In this research cosmetic emulsions with liquid crystals were developed based on cupuaçu (Theobroma grandiflorum) or (Theobroma cacau) butter, Hidraskin? as a moisturizer active and actives for stabilization such as cetostearil alcohol, poliethoxilated lanolin and carbomer. Formulations were prepared by the Emulsion Phase Inversion method and characterized on the liquid crystal assembly and evaluated for physical stability. Four emulsions were chosen, two formulated with cupuaçu butter (one with and the other without Hidraskin?) and two with cocoa butter (one with and the other without Hidraskin?), which presented the highest amount of liquid crystals. Addition of Hidraskin? did not change the morphological aspects of liquid crystals, identified as lamellas. Also addition of polyethoxilatted lanolin increased the physical stability of all emulsions prepared, especially when they were submitted to increase of temperature (40ºC).

A terapia gênica por interferência de RNA (RNAi) trata-se de um processo de silenciamento pós-transcricional capaz de suprimir a expressão de um determinado gene. A RNAi é uma proposta terapêutica promissora para o tratamento de muitas doenças severas que ainda não possuem cura ou terapias bem definidas. Porém, é necessário o desenvolvimento de sistemas de liberação clinicamente adequados, seguros e eficazes para se viabilizar essa nova terapêutica, uma vez que obstáculos na administração e distribuição in vivo comprometem o uso clínico dos siRNAs (small interfering RNA). Paralelamente, a liberação tópica de siRNAs surge como uma alternativa promissora para o tratamento de patologias cutâneas. Neste contexto, a presente pesquisa teve como objetivo o desenvolvimento de um sistema de liberação baseado em nanotecnologia para a liberação tópica de siRNAs, visando introduzir a terapia gênica como nova abordagem para o tratamento de patologias cutâneas. Como sistema de liberação, foram desenvolvidas nanodispersões líquido-cristalinas aquosas, compostas por monoleína (MO), um lipídeo polar biocompatível, associadas ou não com ácido oléico (AO). Foram incorporados a esses sistemas os adjuvantes catiônicos polietilenoimina (PEI) e oleilamina (OAM) para obtenção das nanodispersões. Dentre as nanodispersões aquosas desenvolvidas, foram escolhidas as preparações com as menores concentrações de adjuvantes catiônicos, a saber: MO e OAM a 0,4%, MO e PEI a 0,4%, MO, AO e OAM a 2,5% e MO, AO e PEI a 1,0%. Estas formulações apresentaram: reduzido tamanho médio das partículas, baixa polidispersividade, valores de potencial zeta positivos (característica interessante para interação com as moléculas de siRNA que apresentam carga negativa), baixa citotoxicidade in vitro e foram capazes de complexar o siRNA na concentração final de 2,5 ?M. A análise de difração de raios X caracterizou a fase líquido-cristalina desses sistemas como hexagonal, exceto a nanodispersão MO e PEI a 0,4% que foi caracterizada como uma mistura de fase hexagonal e cúbica. As nanodispersões obtidas foram capazes de aumentar a penetração cutânea de siRNA in vitro. Face aos resultados obtidos, podemos concluir que as formulações desenvolvidas são sistemas de liberação de base nanotecnológica promissores para administração tópica de siRNA para o tratamento de patologias cutâneas na terapia gênica. / Gene therapy by RNA interference (RNAi) is a post-transcriptional silencing process that can suppress the expression of a particular gene. The RNAi is a promising therapeutic approach for the treatment of many severe diseases that have no cure or well-defined treatments. However, the development of clinically appropriate, safe and effective delivery systems is necessary to enable this new therapy, since obstacles in the in vivo administration and distribution committed the clinical use of siRNAs (small interfering RNA). In addition, the topical delivery of siRNAs appears as a promising alternative for the treatment of cutaneous pathologies. In this context, this research aimed to develop a delivery system based on Nanotechnology for the topical delivery of siRNAs, aiming to introduce gene therapy as a new approach for the treatment of skin disorders. As a delivery system, liquid-crystalline nanodispersions, composed by monoolein (MO), a polar biocompatible lipid, associated or not with oleic acid (OA) were developed. The cationic adjuvants polyethylenimine (PEI) and oleylamine (OAM) were incorporated into these systems to obtain the nanodispersions. Among the aqueous nanodispersions developed, preparations with lower concentration of cationic adjuvant were chosen, these consisting of: MO and OAM at 0.4%, MO and PEI at 0.4%, MO, OA and OAM at 2.5% and MO, OA and PEI at 1.0%. These formulations presented: reduced average particle size, low polydispersity, positive values of zeta potential (an interesting feature for interacting with the siRNA molecules that have a negative charge), low cytotoxicity in vitro and they were able to complex the siRNA at a final concentration of 2.5 ?M. The X-ray diffraction analysis characterized the liquid crystalline phase of these systems as hexagonal, except the nanodispersion MO and PEI at 0.4% which was characterized as a mixture of cubic and hexagonal phases. The nanodispersions obtained were able to increase the skin penetration of siRNA in vitro. With the results obtained, we can conclude that the formulations developed are delivery systems based on nanotechnology, promising for topical administration of siRNA for the treatment of cutaneous diseases in gene therapy.

Nanomedicine is one of the most promising fields in nanotechnology nowadays. The use of nanoparticles as carriers aims to improve efficiency of drugs that possess low solubility in aqueous environment (very hydrophobic molecules) or that have a lot of undesired side effects. In this way, nanoparticles offer both a protection for the molecules and a carrying vehicle. On this ground, cubosomes are nanoparticles capable of storing both hydrophilic and hydrophobic molecules within its structure, in addition, cubosomes have approximately 50% hydrophilic and hydrophobic areas. Therefore, they can carry much more molecules than liposomes for instance. In particular, cubosomes are quite easy to produce due to its base product, lipids (like monoolein (GMO) or phytantriol (PHY)) that self-assembly in water media. In this project, both lipids were chosen to produce the cubosomes from well-established protocols in literature. A model drug, miletofsine (MILT), was chosen to study the interaction of such nanosystem with a guest molecule. GMO cubosomes revealed to have Im3m crystallographic symmetry and lattice parameter 15.3(7) nm, particles presented sizes 300(8) nm and moderate polydispersion 0.160(20). TEM revealed squared particles with sizes ~350 nm, cryo-EM presented particles with internal structure and varied size (from 200 to > 500 nm). From FFT analysis, the calculated lattice parameter remained in the order of ~10 nm compatible with SAXS measurements. MILT loading into cubosomes was possible up to 4% w/w without loss of cubosomes structure. For 5% w/w MILT, the nanoparticles were already loosing their crystalline structure, as evidenced by cryo-EM. TEM analysis reveals that as more MILT is loaded into the cubosomes, their sizes increased. For sample 1.5% w/w MILT cryo-EM presents nanoparticles with organized internal structure and an envelope (hypothesized to be a polymer coating) in its surface. Calculated lattice parameters are in the order of ~10 nm. Myverol (Myv) is a commercial mixture that contains ~60% GMO, in this project it was proposed a bottom up protocol for Myv-based cubosomes. The production of these nanoparticles also revealed, by SAXS, Im3m symmetry and lattice parameter 12.30(12) nm. DLS revealed particle size 280(5) nm and moderate polydispersion 0.115(52). TEM shows square and cubic nanoparticles with sizes ~500 nm. MILT loading into Myv-cubosomes revealed that the drug interacts with the nanoparticle by enlarging their lattice parameter as more MILT is loaded (up to 4% w/w). Curiously, for some MILT concentrations the presence of other unknown cubic structures was evidenced by SAXS. TEM revealed nanoparticles with huge polydispersion, with sizes raging from 200 nm to 2 µm. PHY based cubosomes were successfully reproduced by the chosen protocol, in both water, PBS buffer and 2.25% glycerol medium. SAXS revealed crystallographic structure Pn3m and lattice parameter 6.74(04) nm. DLS measured sizes ~450 nm and moderate polydispersion 0.161(10). NTA measurements were consistent with DLS, revealing a broad size distribution and total particle concentration of ~1016 particles/mL for each sample. TEM revealed square and rounder particles in varied size. Cryo-EM micrographs presented particles with internal structure and varied size confirming moderate polydispersion. The FFT analysis revealed calculated lattice parameters ~6.5 nm, compatible with SAXS data. Samples were submitted to lyophilization and found that after re-hydration they still hold the same characteristics (morphology, size) as the original sample. Extrusion was also performed in order to improve polydispersion and control particle size, again cubosomes held their internal structure after the process, diminishing their sizes and improving monodispersion. MILT was loaded into cubosomes via co-solubilization and addition after the nanoparticles were formed. Up to 5% w/w the cubosomes incorporated MILT without loss of crystallographic structure, but at 10%, 15% and 20% w/w, the drug provoked phase change for Im3m symmetry. At the lower concentrations, MILT enlarged the lattice parameter of cubosomes and it was hypothesized that MILT inserted itself into the bilayer of the nanoparticles. DLS reveales that the drug does not change particle size or polydispersion. TEM revealed square and rounder particles in sizes slightly bigger than DLS. For sample 4% w/w, Cryo-EM presented particles with internal structure and calculated lattice parameter ~7 nm compatible with SAXS measurements for this sample. Co-solubilization and addition after nanoparticle preparation proved out to have the same effect on cubosomes loaded with MILT. All samples were submitted to higher temperatures to investigate phase change, based on phase diagram of the lipid. It was found that for the blank samples at 65 °C the cubosomes suffer phase change for isotropic phase L2, when MILT is loaded into the nanoparticles this phase change does not happen. DLS revealed also that at higher temperatures, particle size does not change, neither polydispersion. Finally, cubosomes proved to be remarkable nanoparticles that hold their physico-chemical characteristics even when submitted to extreme environments (lyophylization, extrusion and higher temperatures.) / Nanomedicina é o campo de estudo mais promissor dentro da nanotecnologia atualmente. O uso de nanopartículas visa melhorar a eficiência de fármacos que possuem baixa solubilidade em meios aquosos (moléculas muito hidrofóbicas) ou que possuem muitos efeitos colaterais indesejados. Neste contexto, as nanopartículas oferecem proteção e veículo para tais moléculas. Para isso, cubossomos são nanopartículas capazes de encapsular tanto as moléculas hidrofóbicas como as hidrofílicas em sua estrutura. Cubossomos também apresentam aproximadamente 50% de áreas hidrofílica e hidrofóbica, sendo capaz de encapsular grandes quantidades de moléculas teóricamente. Particularmente, cubossomos são nanopartículas de fácil produção devido à sua matéria prima serem lipídios (por exemplo, monoleína (GMO) ou fitantriol (PHY)) que se auto associam em meio aquoso. Neste projeto, os dois lipídios citados foram escolhidos para a produção dos cubossomos empregando-se protocolos bem estabelecidos da literatura. Uma fármaco modelo, miltefosina (MILT), foi escolhida para o estudo da interação com as nanopartículas. Cubossomos de monoleína (GMO) revelaram simetria cristalográfica Im3m e parâmetro de rede de 15.3(7) nm, as nanopartículas apresentaram tamanhos em torno de 300(8) nm e PDI 0.160(20). MET revelou partículas quadradas com tamanhos ~350 nm e a crio microscopia mostrou partículas com estrutura interna bem definida e tamanhos variados (200 a 500 nm), os parâmetros de rede calculados se mostraram da ordem de ~10 nm, compatíveis com as medidas de SAXS. O encapsulamento da MILT nos cubossomos foi possível até 4% w/w sem perda de morfologia. Para 5% w/w MILT as nanopartículas já apresentavam perda de cristalinidade na sua estrutura, evidenciado por crio microscopia. Análise por MET revelou que quanto mais MILT era encapsulada nos cubossomos, maiores ficaram as nanopartículas. Com a amostra de 1.5% w/w foi feita a crio microscopia, que revelou cubossomos com estrutura interna bem definida e um envelope (possivelmente formado pelo polímero) na sua superfície. Os parâmetros de rede calculados foram da ordem de ~10 nm também. O myverol (Myv) é uma mistura comercial que contém aproximadamente 60% de GMO, e neste projeto foi proposto um protocolo bottom up para cubossomos feitos de Myv. A produção dessas nanopartículas também revelou, por SAXS, estrutura cristalográfica Im3m e um parâmetro de rede de 12.30(12) nm. DLS apresentou partículas de tamanho 280(5) nm e polidispersão moderada 0.115(52). MET mostrou partículas quadradas e cúbicas com tamanhos de ~500 nm. O encapsulamento da MILT revelou que o fármaco interage com os cubossomos aumentando seu parâmetro de rede, até uma concentração de 4% w/w. Curiosamente, para algumas concentrações de MILT havia presença de outras estruturas evidenciadas por SAXS. MET revelou nanopartículas com muita polidispersão, com tamanhos variando entre 200 nm e 2 µm. Cubossomos de PHY foram reproduzidos com sucesso a partir do protocolo escolhido, em meios aquoso, tampão PBS e 2.25% glicerol. SAXS revelou nanopartículas com simetria cristalográfica Pn3m e parâmetro de rede 6.74(04) nm. Por DLS, o tamanho das partículas foi de ~450 nm e polidispersão moderada 0.161(10). Medidas de NTA foram consistentes com DLS, mostrando uma larga distribuição de tamanhos e concentração de partículas ~1016 partículas/mL. MET revelou cubossomos quadrados e mais arredondados de tamanhos variados. Criomicroscopia apresentou partículas com estrutura interna bem definida, tamanhos variados (confirmando a polidispersão) e parâmetro de rede calculado em ~6.5 nm, compatível com medidas de SAXS. Essas amostras também foram submetidas a liofilização e descobriu-se que mesmo depois da re-hidratação, as partículas ainda mantiveram as mesmas características da amostra original. A extrusão também foi feita com o objetivo de melhorar a polidispersão e controlar o tamanho das partículas, novamente, os cubossomos demonstraram manter sua estrutura interna depois desse processo, diminuindo seus tamanhos e diminuindo a polidispersão dos sistema. MILT foi encapsulada de duas formas: passiva (co-solubilização) e ativa (adição depois que as nanopartículas foram formadas). Com até 5% w/w de MILT incorporada, os cubossomos mantiveram sua estrutura cristalográfica, porém em concentrações de 10%, 15% e 20% w/w, o fármaco provocou transição de fase para simetria Im3m. Em baixas concentrações, MILT aumentou os parâmetros de rede dos cubossomos e a hipótese levantada foi que a droga se insere na bicamada lipídica das nanopartículas. DLS revelou que MILT não altera o tamanho das partículas nem sua polidispersão. MET revelou partículas quadradas e arredondadas com tamanhos maiores que os medidos por DLS. Para a amostra 4% w/w, a crio microscopia foi realizada e as partículas encontradas apresentaram estrutura interna e parâmetro de rede calculado ~7 nm, compatível com medidas de SAXS. Co-solubilização e adição depois do preparo se mostraram equivalentes para o encapsulamento da MILT. Todas as amostras também foram submetidas a um estudo de temperaturas para investigar transições de fase, baseando-se nos diagramas de fase dos lipídios. Foi descoberto que os cubossomos, sem a droga, a 65 °C sofrem transição para a fase isotrópica L2 e quando MILT está incorporada essa transição não acontece. DLS também revelou que as partículas não têm seus tamanhos alterados com o aumento de temperatura. Por fim, cubossomos mostraram ser excepcionais conseguindo manter suas características físico-químicas mesmo quando submetidos a ambientes extremos, como a liofilização, a extrusão e a altas temperaturas.

O poli (sulfeto de p-fenileno) - (PPS) é um termoplástico de engenharia de elevada resistência térmica e química com uma crescente importância industrial. já que pode ser utilizado na fabricação de filamentos, filmes e moldados por injeção. Este polímero tem mostrado grande habilidade de ser dopado para a produção de um material eletricamente condutivo (σ = 10 S/cm, na dopagem com AsF5), porém sua estrutura morfológica é bastante destruída quando dopado com estes fortes agentes oxidantes. Neste trabalho. o PPS foi dopado com agentes dopantes mais fracos como o tetracianoquinodimetano (TCNQ), para que não ocorresse a destruição da morfologia e assim, a sua influência pudesse ser melhor estudada. Diversas morfologias de PPS com TCNQ foram produzidas variando as condições de processamento. Foi analisado o efeito da adição de um segundo polímero, um cristal líquido termotrópico (TLCP), nas características microscópicas e na orientação do PPS e, conseqüentemente, no efeito destes parâmetros sobre a condutividade final das misturas destes dois polímeros. Foi verificado um efeito negativo do TLCP sobre a condutividade do PPS, já que o primeiro teve sua condutividade diminuída com a dopagem. Além disso, o LCP só induziu orientação no PPS a concentrações acima de 80% de TLCP na blenda. Verificou-se para o PPS que não é a orientação, mas sim a cristalinidade, o fator importante na sua condutividade final. O mecanismo de condução apresentado pelo PPS e blendas tanto puro quanto dopados com TCNQ, é o de salto de portadores entre níveis de impurezas (\'\'hopping\"). / Poly (p-phenylene sulphide) (PPS) is an engineering thermoplastic, with high thermal and chemical resistance, and. with a growing industrial importance, due to its easy processability in the form of films, fiaments and injection molded articles. It also can be chemically doped and. therefore be a conductive polymer (σ = 10 S/cm, by doping with AsF5); however, when doping with strong oxidative agents, its morphology is destroyed. In this work, PPS was doped with a weaker doping agent, tetracyanoquinodimethane (TCNQ) in order to preserve its initial morphology and to study its influence on the final conductivity values. Different PPS/TCNQ morphologies were produced by varying the processing conditions. It was also studied the influence the blending of PPS/TCNQ with a liquid crystalline polymer (LCP) has on the microstructure and orientation of the PPS and on its conductivity. It was observed that this addition has a negative effect on the PPS conductivity. Orientation of the PPS by the LCP was only achieved at 80% wt LCP. It was concluded that, for the PPS, the major influence on its electrical conductivity is given by its amount of crystallinity, not by its orientation. The conduction mechanism of the PPS and its blends with the LCP doped with TCNQ is a hopping mechanism.