Orientador: Iris C. L. de Torriani / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-21T13:38:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bernardes_LuisArtur_M.pdf: 781497 bytes, checksum: b89c1ab68c6a4d3a5e0124d79ce985eb (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: O principal objetivo deste trabalho de tese foi o desenvolvimento do projeto conceitual de uma estação experimental para realização de experiências de espalhamento de raios X a baixos ângulos que utiliza como fonte o anel de elétrons UVX2 do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron. Parte da instrumentação descrita aqui foi construída e testada mostrando-se adequada aos seus objetivos. A caracterização desta instrumentação foi feita utilizando-se uma fonte convencional de raios X. Os resultados obtidos referentes as propriedades de focalização do monocromador e a estabilidade mecânica da estação experimental mostraram-se bastante satisfatórios. Foram realizadas ainda simulações numéricas com o uso do programa de traçado de raios SHADOW estudando-se a absorção da carga térmica pelos vários elementos ópticos e as propriedades de focalização da estação experimental. Portanto além da construção do protótipo do monocromador, dos módulos de fendas e do banco óptico foram obtidas importantes informações que servirão para aperfeiçoar a instrumentação da linha de SAXS / Abstract: The main objective of this dissertation was the development of a project for the construction of a small angle X-ray scattering workstation for the UVX2 electron ring of the Laboratório Nacional de Luz Síncrotron. Part of the instrumentation described in the project was built and tested. proving the viability of the project. The characterization of this instrumentation was performed using a conventional X-ray source. Preliminary results of the focusing properties of the monochromator and the mechanical stability of the optical bench were quite satisfactory. Theoretical calculations using a ray tracing program lead to an estimation of the thermal load on the optical elements of the beamline. Besides the construction of the prototypes for the monochromator . automated slit sets and the rotating optical bench. the outcome of this work includes the information obtained in the experimental tests. This information will be valuable in future improvements of the instrumentation of the SAXS beamline / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Aldo Felix Craievich / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-10-29T16:34:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kellermann_Guinther_D.pdf: 2798655 bytes, checksum: a003e300b3b6de60f050a6c3255624d3 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Esta tese é um estudo sobre a formação e o crescimento de nanoagregados em matrizes vítreas supersaturadas durante o tratamento isotérmico do material. Foram investigados: (i) o efeito da concentração de enxofre e de um pré-tratamento térmico na formação e no crescimento de nanocristais de CdTe1-x Sx num vidro borosilicato; (ii) a formação e o crescimento de nanocristais de PbTe na matriz de um vidro silicato; e (iii) a formação e o crescimento de nanogotas líquidas de Bi na matriz de um vidro sódio-borato. Estes estudos foram feitos utilizando-se a técnica de espalhamento de raios X a baixo ângulo (SAXS) com medidas in situ durante o tratamento térmico dos vidros. A partir dos experimentos de SAXS foi possível determinar a função distribuição de tamanhos, o raio médio, a dispersão em tamanho, a densidade numérica e a fração de volume ocupada pelos nanoagregados (nanocristais ou nanogotas). A dependência desses parâmetros com o tempo de tratamento térmico permitiu que os resultados fossem comparados com os previstos por modelos teóricos clássicos que descrevem a formação e o crescimento dos nanoagregados e dessa forma identificar os mecanismos envolvidos em diferentes estágios do processo. Estudou-se também a transição da fase cristalina para a fase líquido de nanocristais de Bi imersos num vidro sódio-borato. Medidas simultâneas de espalhamento de raios X a baixo e alto ângulo (WAXS e SAXS, respectivamente), tomadas em diversas tem-peraturas entre a temperatura ambiente e a temperatura onde se dá a completa fusão dos nanocristais, permitiram determinar a dependência da temperatura de fusão com o raio do nanocristal. Os resultados foram comparados com trabalhos anteriores e com um modelo teórico que descreve a fusão de pequenos cristais esféricos baseado em argumentos termodinâmicos simples. Faz-se também uma breve descrição da linha de SAXS do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS) e de um arranjo experimental especialmente construído para permitir medidas simultâneas de WAXS e SAXS in situ durante o tratamento térmico da amostra / Abstract: In this thesis we studied the formation and growth of nanoclusters in supersa-turated glassy matrixes during isothermal annealing. We investigate: (i) the effects of sulfur content and of a thermal pre-treatment on the formation and growth of CdTe1-x Sx nanocrystals in a borosilicate glass matrix; (ii) the formation and growth of PbTe nanocrystals in a silicate glass; and (iii) the formation and growth of liquid Bi nanodroplets in a soda-borate glass. These studies were performed by in situ small angle X-ray scattering (SAXS) measurements during annealing of the glasses. From the SAXS experiments we determine the size distribution function, average size, size dispersion, fraction of the total volume and number per unity volume of the nanoclusters (nanocrystals or nanodroplets). The dependence of these parameters with the annealing time was compared with the predictions of classical theories, and so, the mechanisms involved in different stages of the process were determined. In addition, we investigate the crystal-to-liquid transition of Bi nanocrystals em-bedded in a soda-borate glass. Simultaneous wide and small angle X-ray scattering measurements (WAXS and SAXS, respectively) at different temperatures in the range from room temperature up to above the temperature where the nanocrystals are completely melted allowed us to determine the dependence between the melting temperature and the nanocrystal radius. The results were compared with the ob-tained in previous works and with the dependence predicted by a theoretical model that describes the melting of small spherical crystals based on simple thermodynamic arguments. We also briefly describe the Brazilian Synchrotron Light Laboratory (LNLS) SAXS beamline and a high temperature chamber specially designed for in situ si-multaneous WAXS and SAXS experiments / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: José Ramon Beltran Abrego / Banca: Yvonne Primerano / Banca: Dimas Roberto Vollet / Banca: João Ruggiero Neto / Banca: Johnny Rizzieri Olivieri / Resumo: A técnica de espalhamento de raios-X a baixo ângulo - SAXS é uma poderosa ferramenta para a caracterização de macromoléculas biológicas em solução. Aplicando-a de forma correta podemos obter parâmetros físicos à respeito do material de estudo, como raio de giração, máxima dimensão, volume e superfície. Neste trabalho caracterizou-se em solução aquosa a macromolécula heterodimérica crotoxina com a variação do pH em ácido, básico e neutro. Esta proteína foi isolada da serpente sul-americana Crotalus durissus terrificus e seus constituintes crotapotina e fosfolipase A2 também foram caracterizados isoladamente. Os parâmetros físicos obtidos foram confrontados com trabalhos realizados anteriormente. Propô-se um modelo de coordenadas atômicas obtido por modelagem e dinâmica molecular. Realizamos a análise estrutural das macromoléculas homólogas Bothropstoxin - I e Bothropstoxin - II isoladas da serpente sul-americana Bothrops jararacussu, indicando que os estados oligoméricos estão ambos em bom acordo com os resultados obtidos pelo seu estado cristalino. Lotus tetragonolobus lectin (LTA) é uma lectina ligante especifica de açúcar fucose de origem das leguminosas. O estudo do estado cristalino desta proteína revela uma diferente disposição dos monômeros no tetrâmero, este que é composto por dímeros em um novo modo arranjar-se, formando assim uma nova estrutura tetramérica a qual foi confirmado pela investigação da estrutura quaternária da função envelope disposto pela análise das curvas de SAXS, comparadas e sobrepostas à estrutura das coordenadas atômicas determinada por cristalografia. A corismato sintase (CS) é a sétima enzima da via shikimato para a síntese de aminoácidos aromáticos, em fungos, bactérias e parasitas tais como o causador da tuberculose, porém, em mamíferos esta via é ausente... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The technique of small angle X-ray scattering - SAXS is a powerful tool for characterization of biological macromolecules in solution. Applying it correctly so we can get physical with respect to materials, such as radius of gyration, maximum size, volume and surface area. This work was characterized in aqueous solution macromolecule heterodimeric crotoxina with the change in pH in acid, basic and neutral. This protein was isolated from the South American snake Crotalus durissus terrificus and its constituents crotapotina and phospholipase A2 were also characterized in isolation. The physical parameters were confronted with work done previously. Propose is a model of atomic coordinates obtained by modeling and molecular dynamics. We performed the structural analysis of macromolecules Bothropstoxin counterparts - and I Bothropstoxin - II isolated from South American snake Bothrops jararacussu, indicating that the states are oligomers both in good agreement with results obtained by its crystalline state. Lotus tetragonolobus lectin (LTA) is a lectin binding specific sugar fucose of origin of legumes. The study of the crystalline state of this protein shows a different arrangement of monomers in the tetramer, that is composed of dimers in a new way get it, thus forming a new tetrameric structure which was confirmed by investigation of the quaternary structure of the envelope function provided by analysis of SAXS curves, and compared to the overlapping structure of atomic coordinates determined by crystallography. The corismato synthase (CS) is the seventh enzyme of shikimato route for the synthesis of aromatic amino acids in fungi, bacteria and parasites such as the cause of tuberculosis, but in mammals this pathway is absent. The structure of the envelope function was determined revealing a structure of tetramer in solution was also verified by crystallographic analysis... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Iris Concepcion Linares de Torriani / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-07-28T08:14:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cavalcanti_LeidePassos_D.pdf: 6172303 bytes, checksum: b4f19fe89d63338e275c045b7cf83b97 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: As fases lamelares fonnadas em sistemas lipídeo/agua possuem características estruturais que servem como base para estudos de fenômenos de superficie e interface. As multicamadas de fosfolipídeos constituem-se em um eficiente modelo estrutural no estudo das propriedades das membranas biológicas. Em particular, as vesículas multilamelares ou lipossomas são atualmente motivo de intensas pesquisas em áreas tão diversas como o desenvolvimento de cosméticos e as aplicações médicas, como o encapsulamento de drogas e imunogênicos. O presente trabalho teve como objetivo analisar, do ponto de vista estrutural, os parâmetros envolvidos no processo de incorporação de vários tipos de compostos hidrofóbicos na estrutura lamelar de lipossomas e multicamadas do fosfolipídeo zwitteriônico DPPC. Técnicas de difração e espalhamento de raios X usando radiação síncrotron foram usadas para acompanhar mudanças estruturais de diversos sistemas de bicarnadas registrando as alterações nas temperaturas de transição de fase tennotrópicas e na ordem do empacotamento lamelar. Dessa maneira foi possível estudar o comportamento das fases Lb e La em função do conteúdo de água em sistemas de vesículas multilamelares de DPPC com adição do alcaloide Elipticina em várias concentrações. Os resultados mostraram uma diminuição da temperatura de pré transição Lb'-->Pb' assim como da transição de fase principal Pb'-->La. A taxa de decréscimo do espaçamento lamelar da membrana modelo na fase líquido cristalina em função da temperatura nos permitiu descrever o comportamento do coeficiente de compressão ténnica da fase La. Foi possível provar para este sistema, que adicionando o lipídeo aniônico Cardiolipina à membrana mista DPPC/CL. consegue-se otimizar a incorpomção da Elipticina. Os métodos previamente mencionados foram também usados para o estudo das fases lamelares de DPPC com adição de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos com vários graus de ação carcinogênica. Foi verificado nestas experiências que a temperatura da transição de fase principal assim como a distância de repetição da estrutura lamelar das vesículas na fase La sofrem mudanças com a incorporação dos HAPs. Mostrou-se assim, que a incorporação destes compostos hidrofóbicos favorece a fonnação da fase líquido cristalina, causando um alargamento da região da transição Pb' --> La. Os resultados obtidos neste trabalho são de importância básica no desenvolvimento de lipossomas termo-sensíveis que podem atuar como carreadores de drogas e no entendimento das perturbações que podem produzir moléculas hidrofóbicas quando interagem com as membranas celulares. / Abstract: The structural features of the lamellar phases of the lipid/water systems are frequently used as a basic model for the study of surface and interface phenomena. Phospholipid bilayers represent an efficient structural model for the study of biological membranes. In particular, multilamellar vesicles or liposomes are the subject of intense research in areas so diverse as de development of cosmetics or medical applications, such as drug and antigenic material encapsulation. The objective of this work has been to study, from the structural point of view, the process of incorporation of various types of hydrophobic compounds into the lamellar phase of liposomes and multilayers of the zwitterionic phospholipid DPPC. X-ray diffraction and scattering techniques using synchrotron radiation, have been used to monitor structural changes of several bilayer systems. Thermotropic phase transitions as well as the order of the lamellar packing were studied in in situ experiments. The behavior of the Lb' e Laphases was followed as a function of the water content in dispersions of DPPC multi lamellar vesicles with the addition of the alkaloid Ellipticine in several concentrations. The results showed a decrease in the temperature of the pre-transition as well as that of the main transition (Pb' --> La). The decrease of the lamellar spacing as a function oftemperature in the liquid crystalline phase leads to the description ofthe thermal compression coefficient in the w phase. It was also proved that addition of the anionic lipid Cardiolipin to the DPPC/water system it is possible to promote the incorporation of Ellipticine. The aforementioned methods were used in another set of experiments to study the lamellar phases of DPPC with the addition of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons known to have various degrees of carcinogenic activity. It was verified that the main transition temperature as well as the lamellar spacing of the multilamellar vesicles in the La phase have a change with the incorporation of these compounds. It was possible to show that the hydrophobic PAHs favor the formation of the liquid crystalline phase, causing a broadening of the Pb' --> La phase transition. The results obtained in this work are basically important in the development of thermo sensitive liposomes, which can act as drug carriers. They also contribute to the understanding of the perturbations caused by the interaction of highly hydrophobic molecules with the cellular membranes. / Doutorado / Física da Matéria Condensada / Doutor em Ciências

Orientador: Carlos Kenichi Suzuki / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T16:33:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tomiyama_Masahiro_D.pdf: 6209654 bytes, checksum: 3fc0f90a6c9e466ecf892fcf5fdf6e92 (MD5) Previous issue date: 2003 / Doutorado

Orientador: Igor Polikarpov / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T16:56:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aparicio_Ricardo_D.pdf: 10766761 bytes, checksum: 2b97932107d603afe676093a0fe399a6 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: A presente tese resume os resultados obtidos durante o programa de doutorado do autor. O projeto principal consistiu em estudos estruturais das enzimas b-manosidase do fungo Trichoderma reesei e Triose fosfato isomerase (TIM) de músculo de coelho. Cristalografia de Proteínas e Espalhamento a Baixo Ângulo foram as técnicas mais utilizadas. Os principais resultados foram a determinação da estrutura de baixa resolução e o provável enovelamento da b-manosidase e três estruturas cristalográficas de TIM, resolvidas em duas formas cristalinas e a diferentes temperaturas. Na estrutura de TIM de maior resolução (1.5 ° A), o loop do sítio ativo de uma das subunidades encontra-se na conformação fechada, apesar da ausência de ligante, fato nunca antes observado. Em ambos os projetos de pesquisa, informação biológica nova e relevante foi obtida. Como um resultado dos trabalhos de doutorado, um total de cinco artigos foram publicados em períodicos internacionais e dois encontram-se em fase final de preparação / Abstract: This PhD thesis summarizes the results obtained during the PhD program of the author. The main project consisted in structural studies of b-mannosidase from Trichoderma reesei and rabbit muscle Triose phosphate isomerase (TIM). Protein Crystallography and Small-Angle X-ray Scattering have been the mostly used techniques. The main results are the low resolution structure and a putative fold of b-mannosidase and three cristallographic TIM structures, determined in two crystal forms and different temperatures. One of the subunits in the highest resolution TIM structure (1.5 ° A) has the active site loop in the closed conformation despite the absence of a ligand in the active site, what had not been observed before. Both projects have led to new and important biological information. As a result of the doctorate program, five articles have been published and two further are in preparation / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

As hidrolases de glicosídeos (GHs) exercem papéis fundamentais em vários processos biomédicos e aplicações industriais. A maioria destas enzimas possui vários domínios funcionais ligados entre si por peptídeos conhecidos como linkers. Informações sobre organização estrutural destas enzimas e sua mobilidade, posições e orientações mútuas de domínios individuais, bem como mudanças conformacionais introduzidas por ligantes ou por mudanças de condições bioquímicas (pH e T) podem ser muito informativas. Por esse motivo, é muito importante determinar a organização estrutural de GHs em termos de posição e orientação de seus domínios individuais e compreender a interação entre estes domínios em condições próximas às fisiológicas. Entretanto, atualmente, a conformação, dinâmica e função dos GHs com múltiplos domínios ainda não são totalmente compreendidas. Assim, o principal objetivo deste projeto foi conduzir estudos de hidrolases de glicosídeos em solução, usando SAS. Um grande número de GHs foi clonado e expresso em laboratório sob a direção do Prof. Dr. Igor Polikarpov (Grupo de Biotecnologia Molecular, IFSC / USP), seguindo protocolos já estabelecidos na literatura, para sua expressão e purificação. Experimentos SAXS foram realizados em colaboração com o Dr. Evandro Ares de Araújo (USP, São Carlos) e com o Prof. Dr. Mário de Oliveira Neto (UNESP, Botucatu). Para estudar as hidrolases de glicosídeos, foi utilizado o método de espalhamento a baixo ângulo, e em adição ao trabalho experimental, foi desenvolvido um novo pacote de software SAXSMoW2 para processar os dados do SAXS. Este pacote permite obter rapidamente os principais parâmetros estruturais de moléculas de proteínas, calcular o peso molecular e o estado oligomérico. Também foi aperfeiçoado e aplicado o método de acoplamento estatístico (statistical coupling analysis) , para complementar os dados estruturais experimentais, em especial para xiloses isomerases. Este método pode permitir uma melhor compreensão da relação entre as características estruturais evolutivas e sua funcionalidade biológica. Além disso, métodos de bioinformática foram desenvolvidos para complementar e compreender melhor as informações estruturais obtidas nos experimentos de SAXS. O primeiro foi um método para separar sequências de GH7 em duas categorias, exo e endogluconases. É útil analisar cada tipo de proteína dentro da família separadamente e estudar o papel dos loops funcionais - características estruturais que influenciam significativamente a atividade biológica. Outro método foi desenvolvido para encontrar o centro de atividade na nova enzima Xilose Isomerase obtida, usando uma estrutura relacionada, bem conhecida, da mesma família. Este método foi aplicado a enzimas cujas estruturas foram estudadas pela técnica de cristalografia em nosso laboratório no IFSC / USP. Inspirado pelo SCA, um método de detecção de comunidades difusas de aminoácidos em proteínas foi desenvolvido. Essa informação também pode complementar os resultados do SCA, indicando conjuntos fortemente correlacionados de aminoácidos na enzima. Outro novo método desenvolvido é uma estimativa de afinidade nas famílias de enzimas ativas em carboidratos utilizando similaridade dos modelos escondidos de Markov e bancos de dados open access de sequências de proteínas. / The Glycoside Hydrolases (GHs) play a key role in a number of biomedical processes and industrial applications. Most of these enzymes are multidomain proteins composed of different functional domains connected by linker peptides. Thus, it is very important to determine structural organization of glycoside hydrolases in terms of positions and orientations of their individual domains and comprehend the interplay between their multiple domains under close-to physiological conditions. To study the glycoside hydrolases, in this work a small-angle scattering method has been used. Currently, the conformation, dynamics and function of GHs with multiple domains are not fully understood. This is why the information on their structural organization and mobility; mutual position and orientation of the individual domains and conformational changes induced by interaction with the substrates or difference in biochemical conditions might be very informative. A large number of GHs have been cloned and expressed in the lab under direction of Prof. Dr. Igor Polikarpov (Molecular Biotechnology group, IFSC/USP) and we follow already established protocols for their expression and purification. SAXS experiments have been carried out in collaboration with Dr. Evandro Ares de Araujo (USP, São Carlos) and Prof. Dr. Mario de Oliveira Neto (UNESP, Botucatu). Additionally to experimental work, a new software package SAXSMoW2 for SAXS data processing has been developed. The software allows to obtain rapidly main structural parameters of the protein molecule, calculate molecular weight and oligomeric state. To supplement an structural data, the method of statistical coupling analysis (SCA) has been significantly improved and applied. The method allows a better understanding of interconnection between evolutionary caused structural features and their biological functionality. Also, various bioinformatic methods were developed to complete and understand better structural information obtained in SAXS experiments. The first one is a method for separating sequences from GH7 into the two bins of exo- and endogluconases. It is helpful to analyze each type of proteins inside the family separately and study the role of functional loops -- structural features that significantly influence on biological activity. Other developed method is for finding of activity center in the new obtained Xylose Isomerase enzyme using related well-known structure from the same family. This method was applied to the enzyme whose structure was studied using crystallography technique in our laboratory at IFSC/USP. Inspired by SCA, a method of aminoacid fuzzy communities detection in proteins has been developed as well. This information also can complete SCA results showing strong correlated sets of aminoacids in the enzyme. Another one new developed method is an estimation of carbohydrate-active family affiliation of unknown proteins using Markov hidden model similarities and open access databanks of protein sequences.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2003-08-01Bitstream added on 2014-06-13T20:21:20Z : No. of bitstreams: 1 santos_gc_dr_sjrp.pdf: 1689171 bytes, checksum: f0d363642ad68c765c4617561807e155 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O espalhamento de raios X a baixos ângulos foi utilizado para obter informações sobre a estrutura terciária e quaternária de várias proteínas das quais, também, foram verificadas a ocorrência de mudanças conformacionais induzidas por variação de pH e adição de ligantes. A técnica de SAXS integrada a programas de modelagem, como MODELLER e GRAMM, demonstrou ter grande utilidade para a seleção de modelos de proteínas de estruturas desconhecidas e mesmo para a construção de complexos. A combinação dessas técnicas também ajudou a obter informações importantes que auxiliaram na compreensão do comportamento em solução de algumas proteínas, podendo contribuir no desenvolvimento de fármacos para o tratamento de determinadas doenças. Nessa linha, entre outros resultados importantes, podem ser destacados os de duas enzimas analisadas: a PNP humana, da qual ficou comprovado que a estrutura cristalina trimérica é conservada em solução; e a EPSP Sintase de M. tuberculosis, que passa de um estado mais aberto para outro mais fechado na presença de fosfato. / Small angle X-ray scattering has been used to get information on the tertiary and quaternary structure of different proteins including induced conformational changes due to pH variation and ligand addition. An integration between SAXS techniques and modeling programs like MODELLER and GRAMM, proved to be very useful for models selection of protein with unknown structures and also for building up protein complexes. Combining SAXS techniques and modeling programs allowed us to get information on the behavior of several proteins in solution what may be used as a new tool in drug development. With this purpose two enzymes have been studied: human PNP, for which we proved that the trimmeric crystalline structure is conserved in solution, and for M. tuberculosis EPSP Sintase, which changes from an open state to another more closed due to the presence of phosphate ions.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:37:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3576.pdf: 3066907 bytes, checksum: a110f5a2e81d5c520d9a73033c670bec (MD5) Previous issue date: 2010-11-26 / Metallic ions may interact with polyether polyols giving macromolecular complexes. From this approach, it was investigated the interaction of cationic potassium with polyether polyols by means of several techniques in order to proof complexation as well as its ocurrence. The industrial synthesis of polyether polyols does not result in a pure product but gives a mixture with a range of molecular weights. The preparative chromatography was used to isolate a selection of products with representative molecular weights. The mass spectrometry was used to analyse the chromatographically separated fractions with representative molecular weights. The conductivimetric study of polyether polyols solutions containing potassium ions allowed detection of interactions occurring between the organic molecules and the metallic ions, implying the existence of complexation capacity in the linear ligands. The complexation of the cationic potassium was further confirmed by proton nuclear magnetic resonance. The small angle X-ray scattering (SAXS) spectroscopy allowed the characterization of the size and morphology of the macromolecular complexes. The polyether polyols used in the present study were supplied from DOW Brasil S.A. / Alguns íons metálicos podem interagir com determinados poliéteres polióis e formar complexos macromoleculares. Neste contexto, a interação de íons potássio por poliéteres polióis, foi estudada e caracterizada através de diversas técnicas a fim de comprovar a complexação bem como os meios e formas de sua ocorrência. A síntese industrial dos poliéteres polióis não produz um produto único mas uma mistura com uma larga distribuição de pesos moleculares. A cromatografia preparativa foi utilizada para isolar uma gama de produtos com pesos moleculares representativos. A espectrometria de massa foi utilizada para analisar a distribuição do peso molecular em cada fase retirada do cromatógrafo preparativo. O estudo da condutividade de soluções de poliéteres polióis contendo íons de potássio permitiu a detecção da interação entre as moléculas orgânicas e os íons, sugerindo a existência da capacidade de complexação nos ligantes lineares. A ocorrência da complexação dos íons potássio pelos poliéteres polióis foi confirmada por estudos de ressonância magnética nuclear de próton. Utilizando o método de espalhamento de raios X a baixo ângulo (SAXS) foi possível estudar o tamanho e a morfologia dos complexos resultantes da interação das moléculas de poliéteres polióis com o íon potássio. As amostras dos poliéteres polióis utilizados neste projeto foram obtidas diretamente do processo de produção da empresa DOW BRASIL S.A. Alguns íons metálicos podem interagir com determinados poliéteres polióis e formar complexos macromoleculares. Neste contexto, a interação de íons potássio por poliéteres polióis, foi estudada e caracterizada através de diversas técnicas a fim de comprovar a complexação bem como os meios e formas de sua ocorrência. A síntese industrial dos poliéteres polióis não produz um produto único mas uma mistura com uma larga distribuição de pesos moleculares. A cromatografia preparativa foi utilizada para isolar uma gama de produtos com pesos moleculares representativos. A espectrometria de massa foi utilizada para analisar a distribuição do peso molecular em cada fase retirada do cromatógrafo preparativo. O estudo da condutividade de soluções de poliéteres polióis contendo íons de potássio permitiu a detecção da interação entre as moléculas orgânicas e os íons, sugerindo a existência da capacidade de complexação nos ligantes lineares. A ocorrência da complexação dos íons potássio pelos poliéteres polióis foi confirmada por estudos de ressonância magnética nuclear de próton. Utilizando o método de espalhamento de raios X a baixo ângulo (SAXS) foi possível estudar o tamanho e a morfologia dos complexos resultantes da interação das moléculas de poliéteres polióis com o íon potássio. As amostras dos poliéteres polióis utilizados neste projeto foram obtidas diretamente do processo de produção da empresa DOW BRASIL S.A.

Orientador: Celso Valentim Santilli / Banca: Leila Aparecida Chiavacci / Banca: Luiz Antonio Pessan / Resumo: Híbridos Siloxano-PPO obtidos pela síntese sol-gel foram utilizados como matrizes carreadoras do fármaco cloridrato de propranolol com interesse de se aumentar a disponibilidade do fármaco em meio aquoso. Foram preparados amostras contendo teores de 5 e 30% do fármaco. A eficiência na formação da rede híbrida foi confirmada por análises FTIR, RMN e SAXS. A cinética de liberação mostrou que ela ocorre de forma prolongada (superior a 1200 h) com regimes intermitentes de aceleração e desaceleração da taxa de liberação. Foram aplicados ajustes matemáticos a cada regime utilizando a equação de Korsmayer-Peppas que demonstraram que a saída do fármaco ocorre por diferentes mecanismos. Observou-se que o acesso da água na amostra durante a liberação não é homogêneo, mas sim gradual da superfície ao centro. Devido a esses fenômenos as caracterizações foram feitas em diferentes regiões da amostra (periferia e centro) e em diferentes períodos da liberação, visando acompanhar a difusão da água para o interior da amostra e a cinética de saída do fármaco. As análises estruturais de DRX e as térmicas por TGA e DSC mostraram que o fármaco é incorporado na matriz híbrida na forma solubilizada e na forma cristalina. As medias realizadas em função do tempo mostraram que a velocidade de saída do fármaco e de entrada da água na matriz híbrida é maior na superfície em relação ao volume, confirmando o acesso gradual da água. Essas análises indicam a correlação entre as fases crista... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Siloxane-PPO hybrids obtained by sol-gel synthesis have been used as drug delivery systems for propranolol hydrochloride with the intent to increase the drug availability in the aqueous medium. Samples with 5% and 30% of drug have been prepared. The efficiency related to the formation of the hybrid network has been confirmed by means of FTIR, RMN and SAXS analyses. The drug delivery kinetics showed that it occurs in a prolonged form (more that 1200h) with increasing and decreasing intermediate release rates. The Korsmayer-Peppas equation has been used for each release rate with mathematical adjustments that displayed how the drug release occurred through different mechanisms. It has been observed that the water intake inside the sample during the drug release was not homogeneous but gradual, from the surface to the centre. Due to these phenomena, the characterizations have been carried out in different regions of the samples (exterior and interior) and at different drug delivery periods, aiming at accompanying the water diffusion to the sample centre and the drug release kinetics. The XRD structural analyses and the thermal analyses by means of TGA and DSC showed that the drug is incorporated in the hybrid matrix in a solubilized form and in a crystalline form. The tests done as function of time displayed that the drug release velocity and water intake inside the hybrid matrix is greater at the surface in relation to its volume, confirming the gradual access... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre