Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciencias Fisicas e Matematicas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2013-07-16T04:09:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 279023.pdf: 2103503 bytes, checksum: 1fc23c791a878367d4bcf7e8926f6cd9 (MD5) / O objetivo deste trabalho foi desenvolver e caracterizar microcápsulas e nanopartículas formadas a partir da proteína isolada de soja (SPI), para futura utilização como dispositivos de encapsulação e liberação de agentes ativos. O efeito da concentração de SPI, surfactantes, agentes reticulantes e força iônica do meio na morfologia e distribuição de tamanho das partículas foram avaliados. A substância encapsulada foi o óleo de Copaíba, um inseticida natural. Para a formação das microcápsulas, prepararam-se emulsões o/a utilizando a SPI como emulsificante. Foi realizado o estudo da estabilidade cinética das emulsões o/a durante o armazenamento (4 meses). Devido à grande variação na distribuição de tamanho das gotas de óleo das emulsões com o tempo de estocagem, optou-se pela preparação das emulsões in situ e imediata secagem da fase aquosa para obtenção das microcápsulas. Após secagem das emulsões, foram obtidas microcápsulas de dimensões variadas, superfícies lisas e com ausência de poros, como verificada após visualização das microesferas por MEV e MEV-FEG. A encapsulação do óleo foi confirmada por medidas de TGA, DSC e FTIR-ATR. Os resultados de SAXS indicaram uma organização fractal das proteínas SPI na região interfacial da emulsão e, após secagem, nas paredes das microcápsulas. A superfície das microcápsulas possui estrutura fractal formada por repetições de agregados entre proteínas da SPI. As nanopartículas de SPI foram obtidas através do método de coacervação em uma solução aquosa hostil. Imagens de TEM indicam que as nanopartículas são esferas compactas, massivas e com tamanho entre 200 a 400 nm. Investigou-se o efeito de diversas variáveis, como concentração de SPI, tipo e concentração de surfactante e força iônica do meio nas propriedades tamanho médio, polidispersidade e potencial Zeta das nanopartículas obtidas. Acompanhou-se a evolução destas propriedades durante o tempo de estocagem das suspensões (4 meses), com a identificação dos processos degradativos das suspensões. Medidas de SLS /DLS simultâneas confirmaram a morfologia e tamanho observados por microscopia, além de indicar que a superfície das nanopartículas é formada por cadeias protéicas hidratadas protuberantes. / The main goal of this work was to obtain microcapsules and nanoparticles made from a biopolymer, namely Soy Protein Isolate (SPI), for use as drug encapsulation and controlled release devices. We evaluated the effects of SPI concentration, adition of surfactants and crosslinkers, ionic strength on the particles morphology and suspension kinetic stability. The encapsulated substance was the Copaiba oil, a natural insecticide. The microcapsules were made from the spray drying of o/w emulsions stabilized with SPI. The kinetic stabilities of all the emulsions were tracked for a period of four months. Due to the large shift on size and polydispersity of the emulsions with their aging we decided to prepare the emulsion in situ followed by immediate drying to obtain the SPI microcapsules. The encapsulation of the oil was confirmed through calorimetric and spectroscopic techniques. Image techniques show the microcapsules as hollow spheres with a smooth and pore free surface. SAXS results showed that the proteins indeed rest at the oil drops interface in the emulsions, through a fractal organization; after drying, the proteins constitute the microcapsules walls producing a surface with fractal structure. In the second part of this work we obtained nanoparticles made from coaservation of SPI in a hostile buffer solution. Image techniques showed the nanoparticles as compact spherical objects with diameter ranging from 200 up to 400 nm. We monitored the effect of several variables, as SPI concentration, surfactants and ionic strength on the size, polydispersity and Zeta potential of the nanoparticles suspensions. The kinetic stability was measured by following the evolution of these properties during 4 months. Simultaneous SLS/DLS data confirmed the size and shape observed by microscopy and indicated that the particles surface is made from hydrated polymeric chains.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Curso de Pós-Graduação em Química / Made available in DSpace on 2012-10-19T07:39:26Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T21:37:14Z : No. of bitstreams: 1 182721.pdf: 4076748 bytes, checksum: e7700321e520090164428c9854f715bf (MD5) / Neste trabalho encontra-se descrita a preparação de vidros e vitro-cerâmicos de composição 29 % Li2O - 1% ZrO2 - x% BaO - (70 - x %) SiO2, onde x = 0, 2, 3, 5, e 6 % em mol de BaO, obtidos pelo método clássico de fusão. Os materiais foram caracterizados por Difração de Raios-X, Espectroscopia Raman, Espectroscopia no Infravermelho, Espectroscopia de Fotoelétrons Excitados por Raio-X, Microscopia Eletrônica de Varredura e Análise Térmica Diferencial. Determinaram-se o mecanismo e a cinética de cristalização dos vidros, além das propriedades físico-químicas microdureza e durabilidade química.

Ésteres metílicos (biodiesel) de ácidos graxos com cadeias de 18 carbonos foram obtidos a partir do óleo de linhaça, utilizando a metodologia Transesterification Double Step Process – TDSP, para serem utilizados como matéria-prima para produção de polímeros. Os ésteres metílicos foram primeiramente epoxidados com ácido perfórmico gerado in situ. Na seqüência, os mesmos foram polimerizados através da reação com os anidridos cíclicos ftálico (FTA), cis-1, 2,3,6-tetrahidroftálico (THFTA) e cis-1,2-ciclohexanodicarboxílico (CH), na presença dos iniciadores tietilamina (TEA) ou 2-metilimidazol (2-MI) e posteriormente com o reagente 2-MI sendo utilizado como agente co-reativo. A técnica de Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) foi utilizada com sucesso no estudo do processo de polimerização dos diferentes sistemas estudados, permitindo a determinação dos parâmetros cinéticos e termodinâmicos. De acordo com os métodos cinéticos de Barrett, Kissinger, Osawa e Samios foram definidas as condições ideais de síntese dos polímeros em condições isotérmicas. Para as polimerizações a partir do sistema EME/Anidrido/Iniciador, foi avaliada a influência de diferentes frações molares dos reagentes e a estrutura do anidrido no processo de polimerização. Observou-se que a entalpia máxima de polimerização foi fornecida pelo sistema EME/THFTA/2-MI quando a fração molar de ésteres metílicos epoxidados utilizada foi igual a 0,33 e por este motivo esta fração molar foi definida como sendo a composição mais próxima da estequiométrica. Para as polimerizações a partir do sistema EME/2-MI, a fração molar de 0,50 foi definida como sendo a mais próxima da estequiométrica. A estrutura química dos materiais produzidos em cada etapa de reação foi elucidada pela técnica de ressonância magnética nuclear. As observações feitas a partir dos espectros de RMN de H1 e C13 indicam a formação de oligoésteres e poliésteres para as reações envolvendo os ésteres metílicos epoxidados. O comportamento térmico e elétrico dos materiais poliméricos produzidos foi investigado através das técnicas de DSC, TGA e EIE. / Methyl esters (biodiesel) of fatty acids with chains of 18 carbons were obtained from linseed oil, using the Transesterification Double Step Process – TDSP methodology, and were used as starting material for polymer production. The methyl esters were firstly epoxidized with in situ generated performic acid and the epoxy products were polymerized with phthalic (PA), cis-1,2,3,6-tetrahydrophthalic (THPA) and cis-1,2-cyclohexanedicarboxylic (CH) anhydrides in the presence of triethylamine (TEA) or 2-methylimidazole (2-MI) as initiator and later with the reagent 2-MI being used as agent co-reagent. Differential scanning calorimetry (DSC) was successfully applied to study the polymerization process of the different studied systems permitting the determination of the kinetic and thermodynamic parameters. In accordance with the kinetic methods of Barrett, Kissinger, Ozawa and Samios were defined the ideal conditions of synthesis of polymers in isothermal conditions. For the polymerizations from the system EME/Anhydride/Initiator it was evaluated the influence of different molar fractions of the reagents and the structure of anhydride in the polymerization process. It was observed that the maximum enthalpy of polymerization was supplied by the system EME/THFTA/2-MI when the epoxidized methyl esters fraction molar used was equal the 0,33 suggesting that this molar fraction is near to the stoichiometric one. For the polymerizations from the system EME/2-MI, the molar fraction of 0,50 was defined as being near to the stoichiometry. The chemical structure of the epoxide intermediates and the polymers were analyzed by using nuclear magnetic resonance and indicate the formation of oligoesters and polyesters for reactions involving the epoxidized methyl esters. The thermal and electric behavior of the polymeric materials were investigated by DSC, TGA and EIE techniques.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / A atividade citotÃxica e bactericida do extrato de alho, em trÃs linhagens de cÃlulas tumorais (HCT-166, SF-295 e OVCAR-8) e em quatro culturas de bactÃrias: duas gram-positivas (Staphylococcus aureus ATCC 25923 e Staphylococcus epidermidis ATCC 12228) e duas gram-negativas (Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027 e Escherichia coli ATCC 11303), foi investigada neste trabalho. Visando melhorar a biodisponibilidade e o direcionamento destes nutracÃuticos para cÃlulas alvo (tumores ou bactÃrias), um sistema de liberaÃÃo de fÃrmacos baseado na adsorÃÃo do extrato de alho em micropartÃculas de carbonato de cÃlcio foi desenvolvido. Adicionalmente, simulaÃÃes computacionais no formalismo DFT (Density Functional Theory) foram realizadas para a determinaÃÃo das propriedades estruturais e vibracionais de duas molÃculas, alliina e metiina, presentes neste extrato aquoso. A molÃcula de alliina, espÃcie de maior concentraÃÃo no extrato aquoso utilizado, foi usada como modelo teÃrico para cÃlculos de potenciais de interaÃÃo do extrato de alho e das micropartÃculas de carbonato de cÃlcio. Os cÃdigos GAUSSIAN, Forcite e Dmol3, assim como o funcional meta-hÃbrido M06-2X e o funcional puro GGA na sua formulaÃÃo BPE foram usados nas simulaÃÃes. Os espectros vibracionais obtidos para a molÃcula de alliina revelaram intensas absorÃÃes em: 1637, 1592, 1519, 1430, 1397, 1390, 1357 1018, 544 cm-1 na regiÃo do infravermelho, principalmente associadas a vibraÃÃes dos grupos carboxila, amino e sulfÃxido, e em: 1643, 1429, 1404, 1316, 1297, 1207, 790, 744, 693, 588, 503 cm-1 no espectro Raman, associados a vibraÃÃes da cadeia carbÃnica. O espectro na regiÃo do infravermelho da molÃcula de metiina à semelhante ao da alliina, porÃm, seu espectro Raman revela bandas de absorÃÃo que podem diferenciar as duas espÃcies, principalmente a ausÃncia do pico observado em 1643 cm-1 reverente ao grupo alila. Os espectros vibracionais teÃricos calculados indicam uma Ãtima correlaÃÃo com os espectros experimentais obtidos, tanto paras molÃculas puras como para o extrato produzido em laboratÃrio. Os cÃlculos de potenciais de interaÃÃo sugerem a adsorÃÃo dos nutracÃuticos em pelo menos quatro camadas de solvataÃÃo em torno das micropartÃculas de carbonato de cÃlcio, o que promove sua lenta liberaÃÃo, elevando sua biodisponibilidade. Os testes de citotoxicidade revelaram inibiÃÃo do crescimento tumoral de cerca de 93%, nas as trÃs linhagens de cÃlulas tumorais, e atividade bactericida nas duas colÃnias de bactÃrias gram-positivas estudadas, o que comprovou o efeito sinergÃtico do extrato de alho com o carbonato de cÃlcio e sua eficÃcia como sistema de liberaÃÃo de nutracÃuticos. Estes resultados demonstram o potencial de aplicaÃÃo na prÃtica farmacÃutica do uso de micropartÃculas de carbonato de cÃlcio modificadas com extrato de alho para combate a cÃlulas tumorais e a aÃÃes bactericidas / The cytotoxic and bactericidal activities of garlic extract were tested in three tumor cell lines (HCT-166, SF-295 e OVCAR-8) and four bacteria cultures: two gram-positives (Staphylococcus aureus ATCC 25923 and Staphylococcus epidermidis ATCC 12228) and two gram-negatives (Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027 e Escherichia coli ATCC 11303). Aiming to improve the bioavailability and cell targeting (tumor or bacteria) of these nutraceuticals, a drug delivery system based on the adsorption of garlic extract on calcium carbonate microparticles was developed. Additionally, computer simulations within the Density Functional Theory (DFT) formalism were accomplished to find the structural and vibrational properties of two molecules, alliin and methiin, present in garlic extract. alliin the highest concentration specie present in garlic extract was used as theoretical model to represent the garlic extract on the potential interaction calculations with calcium carbonate microparticles. The computer codes GAUSSIAN, Forcite and Dmol3, with the Meta hybrid M06-2X and the pure GGA-PBE Exchange-correlation functional were used to implement the computations. The vibrational spectra recorded for the alliin unveiled intense absorption peaks at: 1637, 1592, 1519, 1430, 1397, 1390, 1357 1018, 544 cm-1 on IR spectrum, mainly assigned to the carboxyl, amine and sulfoxide groups vibrations, and at 1643, 1429, 1404, 1316, 1297, 1207, 790, 744, 693, 588, 503 cm-1 on Raman spectrum, associated to the carbon chain vibrations. The methiin IR spectrum is similar to alliinâs, but, its Raman spectrum unveiled absorption bands which may differentiate both molecules, mainly for the absence of the absorption peak observed at 1643 cm-1 , ascribed to the allyl group vibration. The calculated theoretical vibrational spectra showed a good agreement with the experimental data. The interaction potential calculations suggests the adsorption of at least four solvation layers of the nutraceuticals around the calcium carbonate microparticles, this fact allow the slowly release of the species, preserving its bioavailability. The cytotoxicity tests showed tumor cells growth inhibition of 93% for the three tumor cell line studied, and bactericidal activity on gram-positives bacteria cell cultures, which proved the synergetic effect of garlic extract with calcium carbonate and its efficacy as drug delivery system. Those results shows the application potential of the calcium carbonate microparticles modified with garlic extract on the treatment of cancer and as antibacterial agent.

CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Visando a aplicaÃÃo fotocatalÃtica na decomposiÃÃo de substratos quÃmicos, o mÃtodo de rÃplica e impregnaÃÃo foram utilizados na produÃÃo de catalisadores de TiO2 suportados em Ãxido de alumÃnio modificados com palÃdio. As amostras foram caracterizadas por diferentes tÃcnicas: AnÃlise termogravimÃtrica (TG), FluorescÃncia de Raios-X (FRX), difraÃÃo de Raios-X (DRX), isotermas de adsorÃÃo/dessorÃÃo de N2, reduÃÃo à temperatura programada (TPR) e microscopia eletrÃnica de varredura (MEV). A FRX mostrou a presenÃa de cÃlcio em todas as amostras, impureza proveniente da esponja de sÃntese, porÃm em teores abaixo de 0,5 % em massa. AtravÃs de DRX confirmou-se a formaÃÃo de TiO2 na fase anatase e de gama alumina As isotermas de adsorÃÃo de N2 mostram que os materiais sÃo mesoporosos com Ãrea superficial elevada e estreita distribuiÃÃo do diÃmetro mÃdio de poros. O perfil de TPR indica um consumo de H2 entre 50 e 90ÂC, correspondendo à reduÃÃo do Ãxido de palÃdio. Considerando a amplificaÃÃo empregada, o MEV sugere a morfologia esfoleada, a qual pode apresentar elevada Ãrea de contato com a molÃcula do corante. Os ensaios fotocatalÃticos mostram que a adiÃÃo de palÃdio ocasionou em melhor desempenho fotocatalÃtico e resultou em superior estabilidade frente Ãs reaÃÃes. Palavras chave: FotocatÃlise, PalÃdio, DiÃxido de TitÃnio. / In order to apply the photocatalytic decomposition of chemical substrates, the method of replication and impregnation were used in the production of TiO 2 catalysts supported on alumina modified with palladium. The samples were characterized by different techniques: Thermogravimetric analysis (TGA), X - Ray Fluorescence (XRF), X - ray diffraction (XRD), N2 adso rption/desorption isotherms , temperature programmed reduction (TPR) and scanning electron microscopy (SEM). The XRF did not detect significant mpurities from synthesis sponge and confirmed the insertion of Ti in the sample with the formation of phases Υ Al2O3, TiO2(anatase), revealed by XRD. The N2 adsorption /desorption isotherms show that mesoporous materials have high surface area and narrow distribution of the average pore diameter. The TPR profile indicates an H2 consumption between 50 and 90  C, corresponding to the reduction of palladium oxide. Considering the amplification used, the SEM suggests the esfoleada morphology, with high contact area with the dye molecule. The photocatalytic tests show that the addition of palladium did not result in improved photocatalytic performance, but resulted in greater stability in the photocatalytic activity.

Ésteres metílicos (biodiesel) de ácidos graxos com cadeias de 18 carbonos foram obtidos a partir do óleo de linhaça, utilizando a metodologia Transesterification Double Step Process – TDSP, para serem utilizados como matéria-prima para produção de polímeros. Os ésteres metílicos foram primeiramente epoxidados com ácido perfórmico gerado in situ. Na seqüência, os mesmos foram polimerizados através da reação com os anidridos cíclicos ftálico (FTA), cis-1, 2,3,6-tetrahidroftálico (THFTA) e cis-1,2-ciclohexanodicarboxílico (CH), na presença dos iniciadores tietilamina (TEA) ou 2-metilimidazol (2-MI) e posteriormente com o reagente 2-MI sendo utilizado como agente co-reativo. A técnica de Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) foi utilizada com sucesso no estudo do processo de polimerização dos diferentes sistemas estudados, permitindo a determinação dos parâmetros cinéticos e termodinâmicos. De acordo com os métodos cinéticos de Barrett, Kissinger, Osawa e Samios foram definidas as condições ideais de síntese dos polímeros em condições isotérmicas. Para as polimerizações a partir do sistema EME/Anidrido/Iniciador, foi avaliada a influência de diferentes frações molares dos reagentes e a estrutura do anidrido no processo de polimerização. Observou-se que a entalpia máxima de polimerização foi fornecida pelo sistema EME/THFTA/2-MI quando a fração molar de ésteres metílicos epoxidados utilizada foi igual a 0,33 e por este motivo esta fração molar foi definida como sendo a composição mais próxima da estequiométrica. Para as polimerizações a partir do sistema EME/2-MI, a fração molar de 0,50 foi definida como sendo a mais próxima da estequiométrica. A estrutura química dos materiais produzidos em cada etapa de reação foi elucidada pela técnica de ressonância magnética nuclear. As observações feitas a partir dos espectros de RMN de H1 e C13 indicam a formação de oligoésteres e poliésteres para as reações envolvendo os ésteres metílicos epoxidados. O comportamento térmico e elétrico dos materiais poliméricos produzidos foi investigado através das técnicas de DSC, TGA e EIE. / Methyl esters (biodiesel) of fatty acids with chains of 18 carbons were obtained from linseed oil, using the Transesterification Double Step Process – TDSP methodology, and were used as starting material for polymer production. The methyl esters were firstly epoxidized with in situ generated performic acid and the epoxy products were polymerized with phthalic (PA), cis-1,2,3,6-tetrahydrophthalic (THPA) and cis-1,2-cyclohexanedicarboxylic (CH) anhydrides in the presence of triethylamine (TEA) or 2-methylimidazole (2-MI) as initiator and later with the reagent 2-MI being used as agent co-reagent. Differential scanning calorimetry (DSC) was successfully applied to study the polymerization process of the different studied systems permitting the determination of the kinetic and thermodynamic parameters. In accordance with the kinetic methods of Barrett, Kissinger, Ozawa and Samios were defined the ideal conditions of synthesis of polymers in isothermal conditions. For the polymerizations from the system EME/Anhydride/Initiator it was evaluated the influence of different molar fractions of the reagents and the structure of anhydride in the polymerization process. It was observed that the maximum enthalpy of polymerization was supplied by the system EME/THFTA/2-MI when the epoxidized methyl esters fraction molar used was equal the 0,33 suggesting that this molar fraction is near to the stoichiometric one. For the polymerizations from the system EME/2-MI, the molar fraction of 0,50 was defined as being near to the stoichiometry. The chemical structure of the epoxide intermediates and the polymers were analyzed by using nuclear magnetic resonance and indicate the formation of oligoesters and polyesters for reactions involving the epoxidized methyl esters. The thermal and electric behavior of the polymeric materials were investigated by DSC, TGA and EIE techniques.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / A necessidade por Ãgua potÃvel no mundo à crescente, principalmente em regiÃes semiÃridas, onde as Ãguas subterrÃneas podem apresentar diversos contaminantes nitrogenados, dentre os quais os Ãons nitrato. Esses Ãons tÃm chamado atenÃÃo por estarem associados a diversas doenÃas como cÃncer, hipertensÃo e sÃndrome do bebà azul. Estudos da reduÃÃo catalÃtica de nitrato em Ãguas tem sido alvo de muitas pesquisas. Este trabalho foi realizado com o intuito de avaliar a aÃÃo de catalisadores de cobre e ferro suportados em alumina, na reaÃÃo de reduÃÃo de nitrato (desnitrificaÃÃo). Um estudo preliminar de sÃntese de esferas hÃbridas de Ãxido de alumÃnio e quitosana foi realizado, no sentido de encontrar a relaÃÃo molar ideal (quitosana/metal) para formaÃÃo de esferas, sendo observado uma influÃncia do grau de polimerizaÃÃo da quitosana no processo de formaÃÃo das esferas. Catalisadores monometÃlicos e/ou bimetÃlicos, contendo 0, 10, 30 e 50 % de Fe, foram sintetizados por impregnaÃÃo de 10% de cobre por via Ãmida. O material sintetizado foi caracterizado por tÃcnicas como: isotermas de adsorÃÃo de nitrogÃnio, difraÃÃo de raios X, microscopia eletrÃnica de varredura e transmissÃo, espectroscopia MÃssbauer. Os resultados mostram que os catalisadores possuem Ãrea superficial em torno de 200 m2g-1 e apresentam nanopartÃculas metÃlicas com o fenÃmeno de superparamagnetismo. Testes catalÃticos para a reaÃÃo de desnitrificaÃÃo mostraram que catalisadores com ferro apresentaram atividade, sem a formaÃÃo de quantidades detectÃveis de amÃnia, sendo que o catalisador com 10% de Fe (Cu10FeAl) apresentou maior atividade, mas sofre uma rÃpida desativaÃÃo. Jà o catalisador contendo 50% de Fe, Cu50FeAl, apresentou uma menor atividade, porÃm permanece ativo durante o tempo em que a reaÃÃo foi acompanhada, sugerindo que a oxidaÃÃo preferencial do ferro mantÃm o cobre ativo por maior tempo na reaÃÃo. Assim, o presente estudo indica ser possÃvel utilizar esferas de Ãxidos de ferro e alumÃnio impregnadas com cobre, na ausÃncia de hidrogÃnio e metal nobre, para reduÃÃo de nitrato em fase lÃquida com alta seletividade para nitrogÃnio. / The need for clean water in the world is increasing, especially in semiarid regions where groundwater may show different nitrogen contaminants, among which are nitrate ions. These ions have been calling attention since they are associated with various diseases such as cancer, hypertension and the blue baby syndrome. Studies about the catalytic reduction of nitrate in water have been the subject of many researches. This work was produced in order to evaluate the effect of copper and iron catalysts supported on alumina, in the reaction of nitrate reduction (denitrification). A preliminary study of the synthesis of hybrid spheres of aluminum oxide and chitosan was conducted in order to find the optimal molar ratio (chitosan / metal) to form spheres. It was observed an influence of the degree of polymerization of chitosan in the formation of spheres. Monometallic catalysts and / or bimetallic ones, containing 0, 10, 30 and 50% Fe, were synthesized by with 10 wt% of Cu2+ deposited by wetness impregnation. The synthesized material was characterized by techniques such as nitrogen adsorption isotherms, X-ray diffraction, electronic microscopy of scanning and transmission and MÃssbauer spectroscopy. The results show that the catalysts have surface area about 200 m2g-1 and metal nanoparticles exhibiting the phenomenon of superparamagnetism. Catalytic tests for denitrification reaction showed that with iron catalysts it is presented activity without formation of detectable amounts of ammonia, of which the catalyst with 10% Fe (Cu10FeAl) makes clear the higher activity, however, has a fast deactivation process. Although the catalyst containing 50% Fe, Cu50FeAl had a lower activity it remains active during the time that the reaction was monitored. This suggests that the preferential oxidation of iron copper keeps active for a longer time in the reaction. Thus, this study indicates that is possible to use spheres of iron oxides impregnated with copper and aluminum, in the absence of hydrogen and noble metal, to reduce nitrate in the liquid phase with high selectivity for nitrogen.

Nenhuma / Neste trabalho os nanotubos de carbono de parede única (SWNTs, do inglês single-walled carbon nanotubes) sintetizados pelo método HiPco foram dispersados em solução aquosa de três surfactantes aniônicos: colato de sódio (NaC), dodecilbenzenosulfonato de sódio (NaDDBS) e dodecilsulfato de sódio (SDS). Foi empregado um procedimento de dispersão que consiste de uma uma etapa inicial de desagregação ultrassônica, seguida de uma etapa de centrifugação, para remoção do material não desagregado. A concentração inicial de SWNTs foi fixada em 0,25 mg⋅mL−1. Todas as amostras foram preparadas em duplicatas. Quatro variáveis foram investigadas simultaneamente: a concentração de surfactante, o tempo de sonificação, a aceleração centrípeta e o tempo de centrifugação. Foram aplicadas técnicas de planejamento estatístico de experimentos para compreender a influência simultânea destes fatores e como eles interagem entre si. Como variável de resposta foi utilizada a área das absorções ressonantes na região de 500 a 1000 nm. As medidas de espectroscopia de absorção óptica foram realizadas em quatro datas diferentes para avaliar a degradação das amostras ao longo do tempo. A microscopia eletrônica de transmissão foi utilizada para avaliar a qualidade e o estado de agregação de algumas dispersões em função das condições experimentais. Foi desenvolvido um algoritmo computacional para automatizar o tratamento dos dados. No primeiro passo os dados são processados por um filtro de ruído espectral que calcula as médias sobre valores de absorção óptica consecutivos. No passo seguinte as absorções ressonantes dos SWNTs são obtidas após a correção da linha de base típica de materiais grafíticos. No passo final, são calculadas as áreas espectrais e identificadas as posições de máximo das linhas espectrais. Os resultados mostraram que nas condições experimentais estudadas, os fatores tempo de sonificação, aceleração centrípeta e tempo de centrifugação foram significativos. Como esperado, verificou-se que o tempo de sonificação contribui para aumentar a concentração final dos nanotubos dispersos e que o aumento da aceleração centrípeta e do tempo de centrifugação contribui para reduzir a concentração final. Verificou-se que todas as interações entre as variáveis consideradas no planejamento experimental (AB+CD, AC+BD e AD+BC) influenciam na absorção óptica das dispersões, apesar de terem menor influência que os efeitos principais B, C e D. Através de um modelo de ajuste para as áreas totais, foi estimada a absorção óptica média na faixa de 500 a 1000 nm, em excelente concordância com os valores médios obtidos experimentalmente. Em relação à microscopia eletrônica de transmissão (MET), esta revelou a presença de feixes de nanotubos em todas as dispersões analisadas. Todavia, devido às limitações da técnica, não foi possível afirmar se esta estrutura agregada existe em solução ou foi formada durante a preparação da grade de microscopia. A análise por MET também revelou uma característica importante da amostra utilizada. Observou-se que estes nanotubos encontram-se altamente decorados com nanopartículas esféricas de ferro, cujos diâmetros são da ordem de 5 nm e que foram encontradas mesmo após condições rigorosas de centrifugação (120.000 g por 120 min). Isso evidencia a existência de uma forte interação entre as nanopartículas de Fe e os SWNTs nesta amostra. / In this work, HiPco single-walled carbon nanotubes (SWNTs) were dispersed in aqueous solutions of three anionic surfactants: Sodium cholate (NaC), sodium dodecylbenzenesulfonate (NaDDBS) and sodium dodecyl sulfate (SDS). The dispersion procedure employed consisted of an initial ultrasonic disaggregation step, followed by a centrifugation step for the removal of the non disaggregated material. The initial concentration of SWNTs was set at 0.25 mg⋅mL−1. All samples were prepared in duplicate. Four variables were investigated simultaneously: the surfactant concentration, the sonication time, the centripetal acceleration, and the centrifugation time. Experimental design techniques were employed to evaluate the simultaneous influence and interaction of the factors. The response variable used was the area of the resonant absorptions ranging from 500 nm to 1,000 nm. Optical absorption measurements were performed at four different dates to evaluate the degradation of the samples over time. Transmission electron microscopy was used to evaluate the quality and the state of aggregation of some dispersions as a function of the experimental conditions. A computer algorithm was developed for the automatic data processing. In the first step the data were processed with a spectral noise filter that calculated the average of consecutive absorption values. In the next step, with the help of a hyperbolic baseline, the resonant absorptions of the SWNTs were obtained after correction of the typical baseline of graphitic materials. In the last step, the area above the baseline, or the specific area - AE, the total area - AT , and the ratio of the two (the percent area) Apct were calculated. The algorithm also allowed the identification of maximum absorption peak positions. The results shows that in the experimental conditions investigated, the factors sonication time, centripetal acceleration, and centrifugation time were significant. As expected, it was observed that the sonication time contributes to increase the final concentration of the dispersed nanotubes and that the increase in the centripetal acceleration and in the centrifugation time contributes to reduce the final concentration. However, its contribution was insignificant for NaC and little important for NaDDBS. All the interactions considered in the experimental design (AB+CD, AC+BD, and AD+BC) influenced the optical absorption of the nanotube dispersions, despite their smaller influence in relation to the main effects B, C, and D. The average optical absorption in the range from 500 nm to 1,000 nm was estimated using a fitting model for the total areas, giving excellent agreement with the average values obtained from the experimental data. Transmission electron microscopy (TEM) analysis revealed the presence of nanotube bundles in the dispersions analyzed. However, due to technical limitations, it is not possible to state whether this aggregate structure existed in solution or whether it was formed during the preparation of microscopy grids. The TEM analysis also revealed an important characteristic of the samples studied. These HiPco SWNTs are highly decorated with spherical iron nanoparticles with diameter in the order of 5 nm, which were also observed even after rigorous ultracentrifugation (120,000g for 120 min), making it clear that there is a strong interaction between Fe nanoparticles and SWNTs in this sample.

A malária é uma doença infecciosa que afeta principalmente populações de países pobres vivendo em áreas tropicais. É transmitida pela picada de insetos do gênero Anopheles. Seu agente infeccioso é um protozoário do gênero Plasmodium, quatro espécies infectam o ser humano, Plasmodium falciparum, Plasmodium vivax, Plasmodium malariae e Plasmodium ovale, sendo a primeira a espécie mais letal. Não existe uma vacina para a doença e o tratamento é quimioterápico, fármacos como quinina, cloroquina, pirimetamina, sulfadoxina, atovaquona e artemisina são empregados. Entretanto, o uso prolongado desses fármacos, a monoterapia e a interrupção precoce do tratamento tem favorecido o surgimento e estabelecimento de plasmócitos resistentes, que sobrevivem apesar da administração do fármaco. Muitos dos mecanismos de resistência são resultantes de mutações pontuais, que podem alterar um ou mais resíduos de aminoácidos presentes na cadeia proteica, de forma que a afinidade de ligação entre fármaco e a proteína fica comprometida e a inibição não mais ocorre. Torna-se então necessário a pesquisa por novas moléculas que possam atuar como fármacos capazes de combater plasmócitos mutantes. A enzima dihidrofolato redutase de Plasmodium falciparum pertence à via do ácido fólico e é inibida pelos fármacos pirimetamina e cicloguanil. Mutações A16V/S108T tornam o parasita resistente ao cicloguanil e N51I/C59R/S108N/I164L à pirimetamina. Por meio de modelagem por homologia, geraram-se novas estruturas tridimensionais dessa enzima, com mutações sítio-dirigida em outros resíduos de aminoácidos presentes no sítio ativo. Realizou-se então estudo de docking utilizando-se essas estruturas modelo, procurando-se sugerir outros mutantes que também teriam baixa afinidade com os fármacos, podendo então originar possíveis plasmócitos resistentes. Selecionaram-se algumas das enzimas mutantes e se realizou um virtual screening com novas moléculas obtidas da base de dados NCI Diversity Set II para se procurar protótipos para novos fármacos. A enzima dihidrofolato redutase existe como uma molécula bifuncional ligada com a enzima timidilato sintase por meio de uma região de junção de 89 aminoácidos, realizou-se também virtual screening visando moléculas que interagissem com a região de junção que, segundo alguns autores, pode ser alvo para a ação de fármacos não competitivos. / Malaria is an infectious disease that affects mostly poor populations living in tropical areas. It is transmitted by bite of insects of genus Anopheles. Infectious agent is a protozoan of the genus Plasmodium, four species infect humans, Plasmodium falciparum, Plasmodium vivax, Plasmodium malariae and Plasmodium ovale, the first is the most lethal. There is no vaccine for the disease and the treatment is chemotherapy, drugs like quinine, chloroquine, pyrimethamine, sulfadoxine, atovaquone and artemisinin are employed. However, prolonged use of these drugs, monotherapy and early discontinuation of treatment has favored the emergence and establishment of resistant strains, which survive despite the administration of the drug. Many of resistance mechanisms are due to mutations that may alter one or more amino acid residues present in the protein chain, such that the binding affinity between the drug and the protein is compromised and not inhibition occurs. It then becomes necessary to search for new molecules that can act as drugs capable of fighting mutant strains. The Plasmodium falciparum’s dihydrofolate reductase enzyme belongs to the path of folic acid and is inhibited by drugs pyrimethamine and cycloguanil. A16V/S108T mutation becomes the parasite resistant to cycloguanil and N51I/C59R/S108N/I164L mutation to pyrimethamine. Through homology modeling, were generated new three-dimensional structures of this enzyme, with site-directed mutations in other amino acid residues present in the active site. Then docking study using these model structures was conducted, seeking to suggest other mutants that also have low affinity for inhibitors, which may then lead to possible strains resistant. We selected some of the mutant enzymes and conducted a virtual screening with new molecules obtained from the database NCI Diversity Set II to search prototypes for new drugs. The enzyme dihydrofolate reductase exists as a bifunctional molecule bound to the enzyme thymidylate synthase through a junction region of 89 amino acids, we also perform virtual screening targeting molecules that interact with the junction region, according to some authors, can be targeted for action of noncompetitive drugs. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

O estudo de complexos metálicos para fins terapêuticos vem crescendo continuamente nos últimos anos, devido à elucidação de seus mecanismos de ação no organismo humano e interação com biomoléculas. O avanço nas técnicas de caracterização de compostos e modelagem molecular tem proporcionado de forma significativa o aumento de pesquisas relacionadas a este assunto. Esse trabalho teve como objetivo a síntese e a caracterização de novos complexos de cobre (II), níquel (II) e paládio (II), tendo como ligantes hidroxibenzofenonas e a avaliação de suas atividades anti-inflamatória, anti-tumoral e antimicrobiana. A primeira estratégia do projeto foi o planejamento de síntese dos complexos, partindo de duas hidroxibenzofenonas sintéticas (ligantes), a 2-hidroxibenzofenona e a 2,2´-di-hidroxibenzofenona, e três metais, cobre (II), níquel (II) e paládio (II). Os produtos das reações foram caracterizados por espectroscopia vibracional na região do infravermelho e análise elementar. As estruturas dos complexos foram inambiguamente determinadas por meio de difração de raios X de monocristal. Finalmente, a atividade anti-microbiana e anti-inflamatória dos complexos foram testadas mostrando resultados promissores para o complexo trans-bis-(2,2’-hidroxibenzofenonato-O,O’)cobre(II), o qual possui elevado potencial anti-inflamatório anti-microbiano. / The study of metallic complexes for therapeutic purposes has been growing steadily in recent years due to the elucidation of their mechanisms of human body action and interaction with biomolecules. Several advances in compounds characterization techniques and molecular modeling have provided a significant increase of research related to this subject. This work aimed to the synthesis and characterization of new complexes of copper (II), nickel (II) and palladium (II) with the ligands hydroxybenzophenone, and the evaluation of their anti-inflammatory, antimicrobial and anti-tumor activities. The first step was the synthesis of complex planning, starting from two synthetic hydroxybenzophenone (ligands), the 2-hydroxybenzophenone and 2,2 '-dihydroxybenzophenone, and three metals, copper (II), nickel (II) and palladium (II). The products of the reactions were characterized by vibrational spectroscopy in the infrared and elemental analysis. The structures of the complexes were determined unambiguously by single crystal X-ray diffraction. Finally, the antimicrobial and anti-inflammatory activities of the compounds were tested showing promising results for the complex trans-bis(2,2'- hydroxybenzophenonate-O,O')copper (II), which has potential anti-inflammatory and anti-microbial. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES