Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3386.pdf: 7975175 bytes, checksum: 569defaa13852080fc5ba602a971eb47 (MD5) Previous issue date: 2009-08-07 / Financiadora de Estudos e Projetos / This work have as aim, the synthesis of ceramic powders of Ba(ZrxTi1¡x)O3 (x = 0, 0.25, 0.50, 0.75 and 1) by the polymeric precursor method and investigate the degree of structural order-disorder of these systems by different characterization techniques, such as: thermogravimetric analysis (TA), differential thermal analysis (DTA), X-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy, infrared vibrational spectroscopy, X-ray absorption near edge structure (XANES), extended X-ray absorption fine structure (EXAFS), electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy, ultraviolet visible (UV-vis) absorption spectroscopy and photoluminescence (PL) measurements. The techniques of TA and DTA indicated a large mass loss of the precursors and that the increase in concentration of Zr in the lattice of the systems raises the crystallization temperature. The XRD patterns and Raman spectra showed that the powders of BaTiO3 have tetragonal structure and other systems have cubic structure. The infrared spectra showed a shift toward regions of higher wave number, with the substitution of Ti by Zr in the lattice. XANES spectra evidenced the presence of local clusters [TiO5]/[TiO6] and [ZrO5]/[ZrO6]. Moreover, there is a reduction in the displacement of Ti atom is outside of the center of the octahedron due to the increasing concentration of Zr in BaTiO3 lattice. With the EXAFS spectrum of BaZrO3 was possible to determine the approximate coordination number for the Zr clusters. The results obtained by EPR technique indicate that in the BaZrO3 with structural defects are possible the presence of species with electrons of unpaired spins. The absorption spectra in the UV-vis showed the presence of intermediate electronic levels between the valence band and conduction band in the powders with structural order-disorder, while the crystalline powders do not have the presence of these levels. Through the analysis of PL emission spectra was possible to verify the presence of order-disorder structural at medium range is fundamental for these systems have this property. Also, it was noted that the replacement of Ti by Zr in BaTiO3 lattice promotes a considerable increase in the PL intensity and different maximum emission in the visible (red, orange, yellow, green and blue). Moreover, models based on symmetry breaking among the Ti and/or Zr clusters are presented to explain the PL wide band and dual wide band for the ceramic powders. All the wide band models are proposed based on the presence of defects or symmetry breaking into lattice of these materials that promotes favorable conditions for the PL emission at room temperature before the excitation process. / Este trabalho tem como objetivo, a síntese de pós cerâmicos de Ba(ZrxTi1¡x)O3 com (x = 0; 0,25; 0,50; 0,75 e 1) pelo método dos precursores poliméricos e investigar o grau de ordem-desordem estrutural destes sistemas por diferentes técnicas de caracterização, tais como: análise termogravimétrica (AT), análise termogravimétrica diferencial (ATD), difração de raios-X (DRX), espectroscopia Raman, espectroscopia vibracional na região do infravermelho, estrutura próximo a borda de absorção de raios-X (XANES), estrutura fina de absorção de raios-X estendida (EXAFS), espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica (EPR), espectroscopia óptica de absorção de ultravioleta-visível (UV-vis) e fotoluminescência (FL). As técnicas de AT e ATD indicaram uma grande perda de massa dos precursores e que o aumento na concentração de Zr na rede dos sistemas eleva a temperatura de cristalização. Os padrões de DRX e espectros Raman mostraram que os pós de BaTiO3 apresentam estrutura tetragonal e os outros sistemas tem estrutura cúbica. Os espectros de infravermelho indicaram um deslocamento para regiões de maior número de onda, com a substituição de Ti por Zr na rede. Os espectros de XANES evidenciaram localmente a presença de clusters [TiO5]/[TiO6] e [ZrO5]/[ZrO6]. Além disso, ocorre uma redução no deslocamento do átomo de Ti está para fora do centro do octaedro devido o aumento da concentração de Zr na rede BaTiO3. Com o espectro de EXAFS do BaZrO3 foi possível determinar o número de coordenação aproximado xv xvi para os clusters de Zr. Os resultados obtidos pela técnica de EPR indicam que nos pós de BaZrO3 com defeitos estruturais existe uma possível presença de espécies que apresentam elétrons com spins desemparelhados. Os espectros de absorção no UV-vis mostraram a presença de níveis eletrônicos intermediários entre a banda de valência e a banda de condução nos pós com ordem-desordem estrutural, enquanto os pós cristalinos não temos a precença destes níveis. Por meio das análises dos espectros de emissão fotoluminescente foi possível verificar que a presença de ordem-desordem estrutural a média distância é fundamental para estes sistemas apresentem esta propriedade. Também, foi notado que a substituição de Ti por Zr na rede do BaTiO3 promove um aumento considerável na intensidade de FL e diferentes máximos de emissão na região do vísivel (vermelho, laranja, amarelo, verde e azul). Além disso, modelos baseados na quebra de simetria entre os clusters de Ti e/ou Zr são apresentados para explicar a FL de banda larga e dupla banda larga para os pós cerâmicos. Todos os modelos de banda larga são propostos baseados na presença de defeitos ou quebra de simetria na rede destes materiais que promovem condições favoráveis para a emissão de FL a temperatura ambiente antes do processo de excitação.

Submitted by Livia Mello (liviacmello@yahoo.com.br) on 2016-09-13T12:30:44Z No. of bitstreams: 1 DissRNS.pdf: 2358374 bytes, checksum: bd765e801c40083c7519f443a638ca3d (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-15T13:27:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissRNS.pdf: 2358374 bytes, checksum: bd765e801c40083c7519f443a638ca3d (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-15T13:27:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissRNS.pdf: 2358374 bytes, checksum: bd765e801c40083c7519f443a638ca3d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-15T13:27:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissRNS.pdf: 2358374 bytes, checksum: bd765e801c40083c7519f443a638ca3d (MD5) Previous issue date: 2016-01-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The great interest in supramolecular assemblies between porphyrins and phthalocyanines has growing lately due to the enhancement on chemical and physical properties compared to individual units. Ionic assemblies with metalloporphyrins and metallophthalocyanines grafted with ionic substituents of opposite charges stand out due to favorable formation and electronic density coupling between the macrocycles rings in a face-to-face array. Most of the reports in the literature on these kinds of arrangements is limited to its solution behavior. The main goal of this work were to synthesize and isolate heterocomplexes of 4,4’,4’’,4’’’- irontetracarboxyphthalocyanine (FeTcPc), or 4,4’,4’’,4’’’- irontetrasulfophthalocyanine (FeTsPc), with irontetrakis(n-metil-4-pyridyl)porphyrin (FeTMPyP). Three tetrapyrrolic macrocycles precursors were synthesized and characterized, and the heterocomplex formation was investigated by spectroscopic titration of FeTMPyP aqueous solution with FeTsPc or FeTcPc. The heterocomplex stoichiometry was determined by Job’s method. The stoichiometry of the heterocomplexes was not affected by the substituents and dyads FeTsPc/FeTMPyP and FeTcPc/FeTMPyP were obtained in both cases. For the first time, dyads were isolated from solution, and characterized by infrared (IR) and ultraviolet-visible (UV-Vis) spectroscopies, thermal analysis, and cyclic voltammetry. A significant change in the macrocycles electronic levels were observed due to the electronic coupling in a face-to- face arrangement. FeTsPc/FeTMPyP dyad presented an extensive orbital mixing, higher than FeTcPc/FeTMPyP dyad. IR analysis showed an additional interaction through coordination of bridged ligand between the metallic centers. Thermogravimetric analysis of the heterocomplexes showed a different degradation profile of the macrocycles in each dyad, which indicated that interaction between the macrocycles in each heterocomplex might be different. Electrostatic Layer-by-Layer technique (LbL) was applied and thin films of macrocycle precursors, mixed films (by intercalating precursor layers), and dyads were obtained. FeTcPc, FeTsPc, and FeTMPyP macrocycles exhibited a linear transfer up to 48 bilayers. The mixed film between FeTsPc and FeTMPyP showed similar spectral properties to FeTsPc/FeTMPyP dyad in solution indicating that similar macrocycles array in the mixed films over the deposition. The cyclic voltammetry of the macrocycles and dyads in solution showed that, in both cases, metallic centers electronic densities were affected by dyad formation, but macrocyclic redox processes was more affected in FeTcPc/FeTMPyP. The immobilization shifted the electrochemical redox process for cathodic potentials. The results indicated that interaction between the macrocycles in the dyads occur via two mechanisms, by ligand bridged interaction between the metallic centers, and by electrostatic attraction of the peripheral substituents. / Arranjos supramoleculares mistos contendo porfirinas e ftalocianinas tem despertado interesse devido a possibilidade de que os arranjos mistos apresentem propriedades superiores àquelas das unidades individuais. Neste contexto, arranjos iônicos entre metaloporfirinas e metaloftalocianinas se destacam devido a simplicidade de síntese e possibilidade do acoplamento das densidades eletrônicas dos macrociclos no arranjo face-a-face. Na literatura, pouco é abordado sobre arranjos deste tipo, sendo os estudos limitados ao comportamento em solução. Portanto, os objetivos principais deste trabalho foram sintetizar e isolar heterocomplexos formados pela combinação da 4,4’,4’’,4’’’- tetracarboxiftalocianina de ferro(FeTcPc) ou da 4,4’,4’’,4’’’-tetrassulfoftalocianina de ferro (FeTsPc) com a tetrakis(N-metil-4-piridil)porfirina de ferro(FeTMPyP), e investigar como o substituinte periférico pode afetar a formação e as propriedades do heterocomplexo. Para tal, foram sintetizados e caracterizados os três complexos precursores e a formação de heterocomplexos investigada através de titulações espectroscópicas, utilizando soluções aquosas da porfirina (FeTMPyP) e de uma das ftalocianinas (FeTsPc ou FeTcPc). A estequiometria dos heterocomplexos foi determinada utilizando o método de Job. A formação das díades FeTsPc/FeTMPyP e FeTcPc/FeTMPyP demonstrou que o substituinte periférico não afetou diretamente a estequiometria do heterocomplexo. As díades foram isoladas da solução, pela primeira vez, e caracterizadas por espectroscopia de absorção na região do infravermelho (i.v) e do UV-Vis, análise térmica e voltametria cíclica. Observou-se uma mudança significativa dos níveis eletrônicos dos macrociclos devido a interação entre as densidades eletrônicas no arranjo face-a-face. A díade FeTsPc/FeTMPyP apresentou uma maior perturbação dos níveis eletrônicos do que a FeTcPc/FeTMPyP, indicando um maior acoplamento entre as densidades eletrônicas. A análise por espectroscopia no i.v. mostrou que, além da interação eletrostática, existe uma interação adicional via ligante em ponte, que parece possuir maior participação no contato entre os complexos nas díades. Análises termogravimétricas dos heterocomplexos foram realizadas mostrando um perfil de degradação diferenciado dos precursores individuais para cada díade, indicando que a interação existente entre os macrociclos em cada heterocomplexo pode ser diferente. Filmes finos utilizando a técnica Layer-by-Layer foram montados para os complexos precursores, para filmes mistos, ao intercalar camadas dos precursores, e para as díades. Os complexos metálicos FeTcPc, FeTsPc e FeTMPyP se mostraram bons polieletrólitos, com deposição linear até 48 bicamadas. O filme misto entre FeTsPc e a FeTMPyP, apresentou propriedades semelhantes a díade FeTsPc/FeTMPyP em solução, indicando que os complexos adotam um arranjo similar no filme misto. As medidas de voltametria cíclica dos complexos e das díades em solução apresentaram processos do macrociclo e do centro metálico, e a resposta eletroquímica foi modificada com a imobilização nos filmes finos. Os resultados, de maneira geral, indicam que a interação entre os complexos precursores nas díades ocorre por dois mecanismos, através de uma ligação em ponte entre os centros metálicos e através da atração eletrostática dos substituintes periféricos.

Dipyridamole, 2,6 - bis(diethanolamine) - 4,8- dipiperidinedinapyrimide - [5,4-d] pyrimidine (DIP) is a clinically approved drug for use in cardiology, belonging to the class of heterocyclics with interesting antioxidant properties. In this work we studied the relative stability and properties of six conformational structures of DIP and also aimed to understand the effect of the different conformations on some molecular properties such as the ionization potential. In this study, we used semiempirical methods such as AM1, PM3, PM6 and RM1, all available in the MOPAC2009 program. The solvent effect on the relative stabilities of conformations as well as on the properties of the drug was evaluated using the continuum medium approximation and a sequential Monte Carlo procedure and quantum mechanics (MC/QM). The MC procedure has been used in order to yield liquid configurations, allowing the calculation of average values of solution properties which indicated the possibility of hydrogen bonding involving DIP nitrogen atoms. All calculations performed both in vacuum and in implicit solvent suggest the occurrence of a mixture of possible conformations since the energy difference between them is low. The preferential protonation occurs in nitrogens atoms of the heteroaromatic ring but this preference changes with conformation. In general the greater stabilizations occur when the protons bind to N2 and N7 atoms, in agreement with the calculation considering the solvent. The spectroscopic analysis in water has shown that all three DIP bands exhibit a slight solvatochromism and that only the first solvent layer contributes to those shifts. The charge distribution and the ionization potential under the water effect as solvent were carried out for the 125 structures derived from the MC procedure using PM3 and AM1 methods. It has been found that the distribution of Mulliken charges in PM3 points out that the electron leaves the nitrogen atom more effectively, independently of in aromatic or aliphatic position, while the distribution according to AM1 suggests that the electron preferentially leaves the N2 and N7 atoms, according to the HOMO molecular orbital. / O dipiridamol, 2,6-bis(dietanolamina)-4,8-dipiperidinadinapirimida-[5,4-d] pirimidina (DIP), é utilizado como fármaco clinicamente aprovado para utilização na cardiologia, pertencendo a classe de heterocíclicos que apresentam atividades interessantes tais como antioxidante. Neste trabalho, estudou-se estabilidade relativa entre seis estruturas conformacionais do DIP e buscou-se entender como afetam algumas de suas propriedades, como por exemplo, potencial de ionização. Neste estudo utilizamos os métodos semiempíricos AM1, PM3, PM6 e RM1 disponíveis no programa MOPAC2009, procurou-se, também, verificar o efeito do solvente sobre a estabilidade relativa e as propriedades do DIP, para isso usou-se a aproximação do meio contínuo e um procedimento seqüencial de Monte Carlo e mecânica quântica (MC/QM) que gerou as configurações do líquido e propriedades médias em solução foram calculadas e ainda foi verificada a possibilidade de ligações de hidrogênio intermoleculares nos nitrogênios do DIP. Todos os cálculos, sejam no vácuo ou em solvente, sugerem que há uma mistura de conformações, uma vez que a diferença de energia entre elas é pequena. A protonação é preferencial nos nitrogênios do anel aromático, a preferência muda com a conformação, porém a estabilização é, em geral, maior quando o próton liga-se aos N2 e N7. O cálculo com o solvente, também, sugerem que normalmente os N2 e N7 são os nitrogênios mais disponíveis para ligação de hidrogênio. A análise espectroscópica, em água, mostrou que as três bandas do DIP apresentam um pequeno solvatocromismo e que apenas a primeira camada do solvente contribui para os deslocamentos solvatocrômicos. A distribuição de cargas e o calculo do potencial de ionização do DIP, sob efeito do solvente água, foram feitos para as 125 estruturas derivadas do MC usando o PM3 e o AM1, sendo que a distribuição de cargas de Mulliken no PM3 aponta para uma saída mais efetiva do elétron nos nitrogênios quer seja aromático ou não, enquanto que a distribuição AM1 sugerem que o elétron sai preferencialmente dos N2 e N7, conforme o orbital molecular do HOMO.

Estudos sobre a inserção de complexos oxindolimínicos de cobre(II) ou zinco(II) em argilas sintéticas beidelitas foram desenvolvidos visando obter carregadores inorgânicos capazes de promover a liberação modificada de metalofármacos. Investigações anteriores mostraram que os complexos estudados são promissores agentes antitumorais. São capazes de se ligar ao DNA, nas alças menor ou maior dependendo do ligante, causando danos oxidativos através da formação de espécies reativas de oxigênio (EROs), especialmente radicais hidroxil, no caso de complexos de cobre, que apresentam atividade redox. Também interagem com mitocôndrias levando a uma diminuição do potencial de membrana e atuando como agentes desacopladores. Constituem assim compostos indutores de apoptose ou morte celular programada. Adicionalmente inibem proteínas envolvidas no ciclo celular, como topoisomerase I humana e quinases dependentes de ciclina (CDK1 e CDK2). As beidelitas foram sintetizadas e caracterizadas por métodos já descritos na literatura. Posteriormente, em presença dos complexos, formaram materiais híbridos do tipo beidellita/[complexo]. A caracterização das argilas e dos materiais híbridos obtidos foi realizada usando diferentes técnicas: espectroscopias UV/Vis, IV e EPR, análise termogravimétrica, difratometria de raios X. Na caracterização dos complexos utilizou-se ainda espectrometria de massas (ESI-MS). Os materiais híbridos preparados mostraram-se estáveis e capazes de inviabilizar células tumorais (HeLa), no caso dos materiais híbridos com compostos de cobre(II), com IC50 na faixa de 0,11 a 0,41 mg/mL. Ao contrário, os compostos análogos de zinco(II) e as argilas puras mostraram-se não-tóxicas frente às mesmas células. Os resultados obtidos indicam uma promissora possibilidade de uso das beidellitas como carregadores destes complexos metálicos. / Studies on the insertion of oxindolimine complexes of copper(II) or zinc(II) in synthetic beidellites clays have been developed to obtain an inorganic support capable of promoting the modified-release of metallopharmaceuticals. Previous investigations have shown that the studied complexes are promising antitumor agents. They are able to bind to DNA, in the minor or major groves, causing oxidative damage via formation of reactive oxygen species (ROS), especially hydroxyl radicals, in the case of copper complexes, which have redox properties. They also interact with mitochondria leading to a decrease of membrane potential and acting as decoupling agent. Thus, these compounds can induce apoptosis or programmed cell death. Additionally, they inhibit proteins involved in the cell cycle, such as human topoisomerase I and cyclin dependent kinases (CDK1 and CDK2). The beidellites were synthesized and characterized by methods described in the literature. Additionally, in the presence of these complexes were obtained hybrid materials type beidellita/[complex]. The characterization of clays and the obtained hybrid materials were performed using different techniques: spectroscopy UV/Vis, IR and EPR, thermogravimetric analysis, X-ray powder diffraction. In the characterization of the complexes mass spectrometry (ESI-MS) was also used. The prepared hybrid materials were stable and able to derail tumor cells (HeLa) in the case of hybrid materials with copper(II) compounds, with IC50 in the range from 0.11 to 0.41 mg/mL. Unlikely, the analogous compounds of zinc(II) and pure clays have proved to be non-toxic facing the same cells. These results indicate a promising possibility of using the beidellites as carriers of these antitumor metal complexes

O Nafion é um ionômero constituído por uma matriz de politetrafluoroetileno (PTFE) contendo ramificações laterais terminadas em grupos sulfônicos. Neste trabalho, a membrana na forma ácida e nas formas salinas (Li+, Na+, K+, Rb+ e Cs+) foram analisadas, via espectroscopia vibracional e análise térmica. Para proceder à análise vibracional, dividiu-se o ionômero em três grupos, cada qual pertencente a um grupo pontual distinto: o grupo sultanato (C3v) ; o grupo éter (C2v) e a matriz fluorocarbônica D(14π/15). O grupo sulfonato apresenta modos vibracionais de estiramento simétrico (1060 cm-1) e de estiramento degenerado (na região de 1300 cm-1). O Nafion apresenta dois grupos éter, os quais deram origem no espectro a duas bandas: uma em 984 e outra na região de 970 cm-1. Verificou-se que apenas a banda em 970 cm-1 sofre uma influência mais direta do ambiente iônico. A atribuição das bandas da matriz polimérica foi feita considerando-se que a cadeia de PTFE apresenta estrutura helicoidal (157) . Nesta estrutura são previstas a existência de quatro espécies de simetria que apresentam atividade nos espectro Raman e infravermelho. No Raman são ativos os modos de espécie A1, E1 e E2 e no infravermelho são ativos os modos de espécie A2 e E1. A análise térmica dividiu-se em: termogravimetria e calorimetria exploratória diferencial. A termogravimetria mostrou que a membrana na forma ácida apresenta um padrão de decomposição distinto das membranas nas formas salinas. A calorimetria exploratória diferencial mostrou que a membrana na forma ácida apresenta três eventos endotérmicos: em 134ºC, em 250ºC e o último em 325ºC. Na membrana nas formas salinas apenas o primeiro pico endotérmico é bastante evidente, o segundo pico é pouco pronunciado e o terceiro está completamente ausente. / Nafion is an ionomer that consists of a polytetrafluoroethylene (PTFE) backbone with side chains terminated with a sulfonate group. In this work, Nafion in acid and saline forms (Li+, Na+, K+, Rb+ e Cs+) forms were investigated by vibrational spectroscopy, thermogravimetry and differential scanning calorimetry. To proceed to the vibrational analysis the ionômero was splitted into three regions and which one has its own symmetry group. Sulfonate group (C3v), ether group (C2v) and the polymeric matrix D(14π/15). The sulfonate group presents two modes: the symmetric stretching (1060 cm-1) and the degenerated stretching (around 1300 cm-1). Nafion has two ether groups which originated two bands: one in 984 and the other in 970 cm-1. We verify that only the band in 970 cm-1 is affected by the ionic ambient. The assignment of the polymeric band was made considering that the PTFE has helicoidal structure (157). In this structure four symmetry species are predicted. In Raman spectra the following species are active: A1, E1 and E2 and the infrared are active the species: A2 and E1. Thermal analysis consisted of thermogravimetry and differential scanning calorimetry. Thermogravimetry shows that water content is dependent of cation change. Thermogravimetry also shows that the membrane in the acid and saline forms have different mechanisms of decomposition. Differential scanning calorimetry of Nafion-H shows three endothermic peaks: the first in 134ºC, the second in 250ºC and the last in 325ºC. Nafion saline forms shows only the first peak.

Estudos sobre a inserção de complexos oxindolimínicos de cobre(II) ou zinco(II) em argilas sintéticas beidelitas foram desenvolvidos visando obter carregadores inorgânicos capazes de promover a liberação modificada de metalofármacos. Investigações anteriores mostraram que os complexos estudados são promissores agentes antitumorais. São capazes de se ligar ao DNA, nas alças menor ou maior dependendo do ligante, causando danos oxidativos através da formação de espécies reativas de oxigênio (EROs), especialmente radicais hidroxil, no caso de complexos de cobre, que apresentam atividade redox. Também interagem com mitocôndrias levando a uma diminuição do potencial de membrana e atuando como agentes desacopladores. Constituem assim compostos indutores de apoptose ou morte celular programada. Adicionalmente inibem proteínas envolvidas no ciclo celular, como topoisomerase I humana e quinases dependentes de ciclina (CDK1 e CDK2). As beidelitas foram sintetizadas e caracterizadas por métodos já descritos na literatura. Posteriormente, em presença dos complexos, formaram materiais híbridos do tipo beidellita/[complexo]. A caracterização das argilas e dos materiais híbridos obtidos foi realizada usando diferentes técnicas: espectroscopias UV/Vis, IV e EPR, análise termogravimétrica, difratometria de raios X. Na caracterização dos complexos utilizou-se ainda espectrometria de massas (ESI-MS). Os materiais híbridos preparados mostraram-se estáveis e capazes de inviabilizar células tumorais (HeLa), no caso dos materiais híbridos com compostos de cobre(II), com IC50 na faixa de 0,11 a 0,41 mg/mL. Ao contrário, os compostos análogos de zinco(II) e as argilas puras mostraram-se não-tóxicas frente às mesmas células. Os resultados obtidos indicam uma promissora possibilidade de uso das beidellitas como carregadores destes complexos metálicos. / Studies on the insertion of oxindolimine complexes of copper(II) or zinc(II) in synthetic beidellites clays have been developed to obtain an inorganic support capable of promoting the modified-release of metallopharmaceuticals. Previous investigations have shown that the studied complexes are promising antitumor agents. They are able to bind to DNA, in the minor or major groves, causing oxidative damage via formation of reactive oxygen species (ROS), especially hydroxyl radicals, in the case of copper complexes, which have redox properties. They also interact with mitochondria leading to a decrease of membrane potential and acting as decoupling agent. Thus, these compounds can induce apoptosis or programmed cell death. Additionally, they inhibit proteins involved in the cell cycle, such as human topoisomerase I and cyclin dependent kinases (CDK1 and CDK2). The beidellites were synthesized and characterized by methods described in the literature. Additionally, in the presence of these complexes were obtained hybrid materials type beidellita/[complex]. The characterization of clays and the obtained hybrid materials were performed using different techniques: spectroscopy UV/Vis, IR and EPR, thermogravimetric analysis, X-ray powder diffraction. In the characterization of the complexes mass spectrometry (ESI-MS) was also used. The prepared hybrid materials were stable and able to derail tumor cells (HeLa) in the case of hybrid materials with copper(II) compounds, with IC50 in the range from 0.11 to 0.41 mg/mL. Unlikely, the analogous compounds of zinc(II) and pure clays have proved to be non-toxic facing the same cells. These results indicate a promising possibility of using the beidellites as carriers of these antitumor metal complexes

Made available in DSpace on 2017-07-21T18:53:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Resultados.pdf: 1211314 bytes, checksum: 38baa9c0e58df7dddd94d9184303e7b7 (MD5) Previous issue date: 2008-04-14 / Photo and thermal oxidation effects on the stability of refined soybean, corn, canola and sunflower oils was evaluated by spectroscopy and titration methods in this work. Oils samples were submitted to oven test (63°C – 45 days) and photoxidation (room temperature – 4000 lux – 60 days). The antioxidants addition effects was evaluated on the oil protection during photoxidation. The results showed that the canola oil is more resistant to thermal and photoxidation while the sunflower oil shows less resistance. Good correlations between peroxide values and ultraviolet and 1H NMR data were found (correlation coefficients 0.962 to 0.996). The ultraviolet data indicated that the antioxidants effectiveness on the photoxidation oil protection was: propyl gallate (PG) > tert-butyl hydroquinone (TBHQ) > butilated hydroxytoluene (BHT) > butilated hydroxyanisole (BHA) > citric acid. The results showed that UV and NMR are efficient techniques to monitoring antioxidants effects, oxidative changes and vegetable oil quality control under thermal or photochemical stress. / Neste trabalho foram avaliados os efeitos da fotoxidação e termoxidação na estabilidade dos óleos de soja, milho, canola e girassol, por técnicas titulométricas e espectroscópicas. As amostras foram submetidas ao oven test (63°C – 45 dias) e à fotoxidação (temperatura ambiente – 4000 lux – 60 dias). Foram avaliados também os efeitos da adição de antioxidantes na proteção dos óleos durante a fotoxidação. Os resultados indicaram que o óleo de canola é o mais resistente à oxidação térmica e fotoxidativa enquanto o óleo de girassol é o menos resistente. Foram obtidas excelentes correlações entre o índice de peróxidos e os dados de ultravioleta e RMN de 1H, cujos coeficientes de regressão variaram de 0,962 a 0,996. Os dados de ultravioleta indicaram que a eficiência dos antioxidantes na proteção de óleos vegetais sob estresse fotoxidativo foi: propil galato (PG) > terc-butil-hidroquinona (TBHQ) > butil-hidroxitolueno (BHT) > butilhidroxianisol (BHA) > ácido cítrico. Os resultados mostraram que a espectroscopia de ultravioleta e RMN de 1H são técnicas eficientes para monitorar os efeitos de antioxidantes, alterações oxidativas e controle de qualidade de óleos vegetais sob estresse térmico ou fotoquímico.

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:38:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Juliane Nadal Dias.pdf: 2277080 bytes, checksum: cfb6cfa9f705c82f0634bb16f025fd4f (MD5) Previous issue date: 2010-09-03 / Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Paraná / Photodynamic therapy (PDT) is a kind of treatment minimally invasive which depends on two components: photosensitizer and light. It consists of the administration of a drug which after reaching its action site is activated by light, whose wavelength is absorbed and catalyses the production of free radicals oxygen, and singlet oxygen, which trigger the cellular death of the unhealthy tissue, either by necrosis or apoptosis. As this technique appears as very promising in the treatment of bacteria infections and cancers (mainly skin cancer of the non-melanoma), several studies seek new photosensitizers compounds which are efficient and present little collateral effect. The aim of this study was to investigate the photodynamic efficiency of [5, 10, 15, 20-tetrakis(4-sulfonatophenyl) porphyrinato Iron (III)], chloride, [Fe(TPPS4)]Cl, and 5, 10, 15, 20-tetrakis(N-methyl-4-pyridyl) porphyrin p-toluenesulfonate, [H2(TMPyP)], compounds, through spectroscopic and cytotoxic analysis, using LED irradiation system, for later use in photodynamic therapy. The uric acid method was employed in order to determine the photodynamic activity, analyse the spectroscopic behavior regarding alterations in the environment pH, with and without CTAB and interpret photobleaching reactions. Toxicity was evaluated through in vitro experiments with microorganisms (Escherichia coli, Staphylococcus aureus e Candida albicans) and Artêmia salina. Results presented in this work with [H2(TMPyP)] porphyrin, using LED irradiation, demonstrated that the porphyrin:LED system can be used in PDT, once it presented satisfactory photodynamic activity, and significant inhibition of CFUs (Colony forming units), regarding the micro organisms under study, mainly when the red LED was used. Metalporphyrin [Fe(TPPS4)]Cl presented lower photodynamic activity values in both AU and microorganisms tests under the experimental conditions employed when compared to [H2(TMPyP)]. / A Terapia Fotodinâmica (TFD) é uma modalidade de tratamento minimamente invasiva que depende de dois componentes: fotossensibilizador (FS) e luz. Consiste na administração de um fármaco que, ao atingir o seu sítio de ação, é irradiado por luz, cujo comprimento de onda é absorvido, e catalisa a produção de radicais de oxigênio, e de oxigênio singlete, que desencadeiam a morte celular do tecido atingido, por necrose ou apoptose. Por ser promissora no tratamento em infecções bacterianas e em cânceres (principalmente em câncer de pele do tipo não melanoma), muitos estudos buscam novos compostos fotossenssibilizadores que sejam eficazes e apresentem poucos efeitos colaterais. O objetivo desse trabalho foi investigar a eficiência fotodinâmica dos compostos cloreto de [5, 10, 15, 20-tetrakis(4-sulfonatofenil)porfirinato ferro(III)], [Fe(TPPS4)]Cl, e p–toluenosulfonato de 5, 10, 15, 20-tetrakis(N-metil-4-piridil)porfirina, [H2(TMPyP)], através de ensaios espectroscópicos e citotóxicos utilizando sistema de LED para irradiação, visando posterior utilização em Terapia Fotodinâmica. Utilizou-se o método do ácido úrico para determinação da atividade fotodinâmica, a análise do comportamento espectroscópico a partir de alterações do pH do meio, na ausência e presença de CTAB, interpretações de reações de fotobranqueamento, e avaliou-se a atividade fotodinâmica através de ensaios in vitro com micro-organismos (Escherichia coli, Staphylococcus aureus e Candida albicans) e Artêmia salina. Os resultados apresentados neste trabalho com a porfirina [H2(TMPyP)] utilizando-se LED na irradiação, demonstraram que o sistema porfirina/LED tem potencial para ser utilizado em TFD, uma vez que apresentou atividade fotodinâmica satisfatória, e uma inibição significativa nas UFCs dos micro-organismos estudados, principalmente quando se fez uso de LED vermelho. A metaloporfirina [Fe(TPPS4)]Cl apresentou menores valores de atividade fotodinâmica no teste de AU e nos testes com micro-organismos, nas condições experimentais utilizadas, quando comparada com [H2(TMPyP)].

Ameaças na sustentabilidade do desenvolvimento mundial em consideração ao aquecimento global, a dependência energética e a demanda exponencial pela produção de alimentos têm levado ao crescente interesse por fontes alternativas renováveis de energia como a biomassa vegetal. Neste cenário, a viabilização do etanol sem competição por terra cultivável a partir do bagaço de cana-de-açúcar (BC) pela rota enzimática é peça chave para a produção integrada e sustentável dos biocombustíveis visando otimização de recursos, redução de resíduos e minimização de impactos ambientais negativos. Entretanto, a sua comercialização precisa ser ainda consolidada através da economicidade nos insumos de hidrólise (enzimas celulases) e de uma maior eficiência na etapa de pré-tratamento da lignocelulose. Dessa forma, este trabalho teve como objetivo contribuir na redução dos custos de produção celulases utilizando um resíduo característico da indústria brasileira, o BC, para produção de celulases específicas através da tecnologia de fermentação em estado sólido com o microorganismo Aspergillus niger. A proposta desenvolvida consiste em bioprocesso com pré-tratamento hidrotérmico do BC condizente a seu uso como substrato fermentativo, complementação deste substrato com 35% de farelo de soja e meio de suplementação com acréscimo de protéicas, umidade de fermentação de 80% e uso de circulação forçada em bioreator de coluna instrumentado visando o balanço hídrico e térmico do processo. As celulases específicas assim produzidas exibiram atividades de FPase: 0,045; CMCase: 1,10; xilanase: 9,17 e \'beta\'-glicosidase:0,33 UI/mL, e sua ação sinérgica sobre o BC explodido resultou na conversão em açúcares redutores de 15% após 22 horas de hidrólise. A direta aplicabilidade e especificidade do coquetel enzimático produzido mostram a proposta do bioprocesso como uma tecnologia de elevado potencial de integração no modelo de produção de etanol celulósico, anexo a uma usina convencional. Esta alternativa de desenvolvimento a maior escala indica uma oportunidade nacional para o crescimento sustentável na produção de bioetanol e a expansão das vantagens associadas com o uso de biocombustíveis no âmbito mundial. / Threats to sustainability of world development in regards to global warming, energy dependence and the exponential demand for food production have led to growing interest in alternative renewable sources of energy such as biomass. In this context, the viability of ethanol from sugar cane bagasse cane (SCB) by enzymatic pathway, without competition for farmland, is the key for sustainable and integrated biofuels production aiming to optimize resources, waste reduction and negative environmental impacts minimization. However, its commercialization needs to be further consolidated through the economy of hydrolysis enzymes (cellulases) and efficiency improvements in lignocellulosic pre-treatment. Thus, this study aimed to contribute for the reduction of costs in cellulases production using a traditional brazilian industrial waste, the SCB, in order to obtain specific cellulases with the microorganism Aspergillus niger by solid state fermentation. The proposal of bioprocess developed consists of SCB hydrothermal pre-treatment towards to its use as fermentation substrate, complementation of this substrate with 35% of soybean bran and supplementation medium with protein sources addition, moisture fermentation of 80% and use of a column bioreactor instrumented with forced aeration aiming suitable control of water and thermal balance of the process. Thus, specific cellulases produced exhibited activities of FPase = 0.045; CMCase = 1.10; xylanase = 9.17 and -glucosidase = 0.33 IU/mL, and their synergy action over exploded SCB resulted in 15% of reducing sugar conversion after 22 hours of hydrolysis. The direct applicability and specificity of the enzymatic cocktail produced shows the proposed bioprocess as a high potential technology for integration into the production model of cellulosic ethanol, joint to a conventional power plant. This development alternative to larger scale indicates a national opportunity for sustainable growth in bioethanol production and associated benefits expansion with the worldwide use of biofuels.

Ameaças na sustentabilidade do desenvolvimento mundial em consideração ao aquecimento global, a dependência energética e a demanda exponencial pela produção de alimentos têm levado ao crescente interesse por fontes alternativas renováveis de energia como a biomassa vegetal. Neste cenário, a viabilização do etanol sem competição por terra cultivável a partir do bagaço de cana-de-açúcar (BC) pela rota enzimática é peça chave para a produção integrada e sustentável dos biocombustíveis visando otimização de recursos, redução de resíduos e minimização de impactos ambientais negativos. Entretanto, a sua comercialização precisa ser ainda consolidada através da economicidade nos insumos de hidrólise (enzimas celulases) e de uma maior eficiência na etapa de pré-tratamento da lignocelulose. Dessa forma, este trabalho teve como objetivo contribuir na redução dos custos de produção celulases utilizando um resíduo característico da indústria brasileira, o BC, para produção de celulases específicas através da tecnologia de fermentação em estado sólido com o microorganismo Aspergillus niger. A proposta desenvolvida consiste em bioprocesso com pré-tratamento hidrotérmico do BC condizente a seu uso como substrato fermentativo, complementação deste substrato com 35% de farelo de soja e meio de suplementação com acréscimo de protéicas, umidade de fermentação de 80% e uso de circulação forçada em bioreator de coluna instrumentado visando o balanço hídrico e térmico do processo. As celulases específicas assim produzidas exibiram atividades de FPase: 0,045; CMCase: 1,10; xilanase: 9,17 e \'beta\'-glicosidase:0,33 UI/mL, e sua ação sinérgica sobre o BC explodido resultou na conversão em açúcares redutores de 15% após 22 horas de hidrólise. A direta aplicabilidade e especificidade do coquetel enzimático produzido mostram a proposta do bioprocesso como uma tecnologia de elevado potencial de integração no modelo de produção de etanol celulósico, anexo a uma usina convencional. Esta alternativa de desenvolvimento a maior escala indica uma oportunidade nacional para o crescimento sustentável na produção de bioetanol e a expansão das vantagens associadas com o uso de biocombustíveis no âmbito mundial. / Threats to sustainability of world development in regards to global warming, energy dependence and the exponential demand for food production have led to growing interest in alternative renewable sources of energy such as biomass. In this context, the viability of ethanol from sugar cane bagasse cane (SCB) by enzymatic pathway, without competition for farmland, is the key for sustainable and integrated biofuels production aiming to optimize resources, waste reduction and negative environmental impacts minimization. However, its commercialization needs to be further consolidated through the economy of hydrolysis enzymes (cellulases) and efficiency improvements in lignocellulosic pre-treatment. Thus, this study aimed to contribute for the reduction of costs in cellulases production using a traditional brazilian industrial waste, the SCB, in order to obtain specific cellulases with the microorganism Aspergillus niger by solid state fermentation. The proposal of bioprocess developed consists of SCB hydrothermal pre-treatment towards to its use as fermentation substrate, complementation of this substrate with 35% of soybean bran and supplementation medium with protein sources addition, moisture fermentation of 80% and use of a column bioreactor instrumented with forced aeration aiming suitable control of water and thermal balance of the process. Thus, specific cellulases produced exhibited activities of FPase = 0.045; CMCase = 1.10; xylanase = 9.17 and -glucosidase = 0.33 IU/mL, and their synergy action over exploded SCB resulted in 15% of reducing sugar conversion after 22 hours of hydrolysis. The direct applicability and specificity of the enzymatic cocktail produced shows the proposed bioprocess as a high potential technology for integration into the production model of cellulosic ethanol, joint to a conventional power plant. This development alternative to larger scale indicates a national opportunity for sustainable growth in bioethanol production and associated benefits expansion with the worldwide use of biofuels.