O presente trabalho consiste na síntese, caracterização e estudos de atividade tripanocida de doze compostos, sendo oito tiossemicarbazonas (TSCs) e quatro ditiocarbazatos (DTCs), contendo anel pirazolínico em suas estruturas, assim como no estudo da formação de complexos de um DTC com GaIII. As TSCs e os DTCs foram obtidos em reações de condensação envolvendo uma β-dicetona e uma tiossemicarbazida ou ditiocarbazato, respectivamente. A partir de 1-fenil-1,3-butanodiona (benzoilacetona) e 4-R-tiossemicarbazida, foram obtidas as TSCs de nome 5-hidroxi-3-metil-5-fenil-pirazolina-1-(4-R-tiossemicarbazona), identificados como H2bt, H2bmt, H2bet e H2bpt, com R = H, Me, Et e Ph, respectivamente. Mudando a β-dicetona para 4,4,4-trifluoro-1-fenil-1,3-butanodiona, foram obtidas as TSCs de nome 5-hidroxi-3-fenil-5-trifluorometil-pirazolina-1-(4-R-tiossemicarbazona), identificados como H2ft, H2fmt, H2fet e H2fpt, com R = H, Me, Et e Ph, respectivamente. De modo similar, os DTCs de nome 5-hidroxi-3-metil-5-fenil-pirazolina-1-(S-p-R-benzilditiocarbazato), H2bdtc e H2mbdtc, para R = H e OMe, respectivamente, foram obtidos a partir de benzoilacetona e S-p-R-benzilditiocarbazato, enquanto que os DTCs de nome 5-hidroxi-3-fenil-5-trifluorometil-pirazolina-1-(S-p-R-benzilditiocarbazato), H2fdtc e H2mfdtc, para R = H e OMe, respectivamente, formaram-se quando a 4,4,4-trifluoro-1-fenil-1,3-butanodiona foi a β-dicetona utilizada. Os compostos foram caracterizados por diversas técnicas, que incluíram análise elementar, espectroscopia na região do infravermelho (IV), espectrometria de massas, ressonância magnética nuclear de hidrogênio e flúor (RMN1H e 19F) e difração de raios X em monocristal. As TSCs e os DTCs foram avaliados quanto a suas atividades anti-T. cruzi e citotoxicidade frente a células de macrófagos J774, sendo possível avaliar as influências dos grupos periféricos substituintes. Nestes estudos, dois novos compostos, além do H2bdtc, cuja atividade é conhecida, se mostraram promissores, H2bt e H2bmt, apresentando valores de atividade tripanocida CC50try = 9,91 e 6,85 µM, respectivamente, para a cepa Y na forma tripomastigota do T. cruzi. Ambos foram superiores ao benzonidazol, utilizado como referência (CC50try = 10,6 µM). Os compostos também se mostraram seletivos, com CC50 > 100 µM para células de macrófago J774. Estudos de complexação com GaIII utilizando H2bdtc como agente complexante levaram a dois novos complexos, variando-se as condições reacionais, sendo um mononuclear, [Ga(bdtc)(Hbdtc)].CH3OH, e um dinuclear, [Ga2(bdtc)2(µOCH3)2].CH2Cl2, os quais foram caracterizados, tanto em solução quanto no estado sólido, tendo tido suas estruturas determinadas por difração de raios X em monocristal. Ambos apresentam centros de GaIII pentacoordenados, com grau de distorção diferenciado, entre uma geometria de coordenação bipiramidal trigonal e piramidal de base quadrada. Quando dianiônico, o bdtc2- coordenou-se O,N,S-tridentado, diferentemente da forma S,N-bidentada observa para o DTC, quando coordenado monoaniônico, como bdtc1-. / The present work describes the synthesis, structural characterization and trypanocidal activity studies of twelve compounds, eight thiosemicarbazones (TSCs) and four dithiocarbazates (DTCs) containing pyrazoline ring in their structures, as well as in the study of complex formation of a DTC with GaIII. The TSCs and DTCs were obtained from condensation reactions involving a & beta;-diketone and a dithiocarbazate or thiosemicarbazide, respectively. From 1-phenyl-1,3-butanedione (benzoylacetone) and 4-R-thiosemicarbazide were obtained TSCs the name 5-hydroxy-3-methyl-5-phenyl-pyrazoline-1-(4-R-thiosemicarbazone), identified as H2bt, H2bmt, H2bet and H2bpt, R = H, Me, Et, Ph, respectively. Changing the & beta;-diketone for 4,4,4-trifluoro-1-phenyl-1,3-butanedione result in TSCs the name 5-hydroxy-3-phenyl-5-trifluoromethyl-pyrazoline-1-(4-R-thiosemicarbazone), identified as H2ft, H2fmt, H2fet and H2fpt, R = H, Me, Et, Ph, respectively. Similarly, the DTCs with name 5-hydroxy-3-methyl-5-phenyl-pyrazoline-1-(S-p-R-benzyldithiocarbazate), H2bdtc and H2mbdtc to R = H and OMe, respectively, were obtained from benzoylacetone and S-p-R-benzyldithiocarbazate, while DTCs 5-hydroxy-3-phenyl-5-trifluoromethyl-pyrazoline-1-(S-p-R-benzyldithiocarbazate), H2fdtc and H2mfdtc to R = H and OMe, respectively, are formed with 4,4,4-trifluoro-1-phenyl-1,3-butanedione. The compounds were characterized by various techniques such as elemental analysis, infrared spectroscopy (IR), mass spectrometry, nuclear magnetic resonance of hydrogen and fluorine (1H and 19F NMR) and single crystals X-ray diffraction. The TSCs and DTCs were evaluated for their anti-T. cruzi activity and cytotoxicity against macrophage cells, making it possible to evaluate the effects of substituent peripheral groups. In these studies, other two new compounds than H2bdtc whose activity is known, were considered promising, H2bt and H2bmt, having superior activity, CC50try values 9.91 and 6.85 µM, respectively, compared with benznidazole used as reference (CC50try = 10.6 µM). The compounds also show selective with CC50> 100 µM for J774 macrophage cells. In the complexation studies with GaIII using H2bdtc it is possible to obtain two new complex, varying the reaction conditions, being a mononuclear, [Ga(bdtc)(Hbdtc)]·CH3OH, and other dinuclear [Ga2(bdtc)2(µ OCH3)2].CH2Cl2, which were characterized both in solution and in solid state, having their structures determined by single crystals X-ray diffraction. Both having GaIII pentacoordenate, with distortion of coordination geometry between trigonal bipyramidal and square pyramidal. When the ligand bdtc2- coordinated dianionic the form is O,N,S-tridentate, unlike the form S,N-bidentate was observed for the DTC when coordinated monoanionic as bdtc1-.The present work describes the synthesis, structural characterization and trypanocidal activity studies of twelve compounds, eight thiosemicarbazones (TSCs) and four dithiocarbazates (DTCs) containing pyrazoline ring in their structures, as well as in the study of complex formation of a DTC with GaIII. The TSCs and DTCs were obtained from condensation reactions involving a ?-diketone and a dithiocarbazate or thiosemicarbazide, respectively. From 1-phenyl-1,3-butanedione (benzoylacetone) and 4-R-thiosemicarbazide were obtained TSCs the name 5-hydroxy-3-methyl-5-phenyl-pyrazoline-1-(4-R-thiosemicarbazone), identified as H2bt, H2bmt, H2bet and H2bpt, R = H, Me, Et, Ph, respectively. Changing the ?-diketone for 4,4,4-trifluoro-1-phenyl-1,3-butanedione result in TSCs the name 5-hydroxy-3-phenyl-5-trifluoromethyl-pyrazoline-1-(4-R-thiosemicarbazone), identified as H2ft, H2fmt, H2fet and H2fpt, R = H, Me, Et, Ph, respectively. Similarly, the DTCs with name 5-hydroxy-3-methyl-5-phenyl-pyrazoline-1-(S-p-R-benzyldithiocarbazate), H2bdtc and H2mbdtc to R = H and OMe, respectively, were obtained from benzoylacetone and S-p-R-benzyldithiocarbazate, while DTCs 5-hydroxy-3-phenyl-5-trifluoromethyl-pyrazoline-1-(S-p-R-benzyldithiocarbazate), H2fdtc and H2mfdtc to R = H and OMe, respectively, are formed with 4,4,4-trifluoro-1-phenyl-1,3-butanedione. The compounds were characterized by various techniques such as elemental analysis, infrared spectroscopy (IR), mass spectrometry, nuclear magnetic resonance of hydrogen and fluorine (1H and 19F NMR) and single crystals X-ray diffraction. The TSCs and DTCs were evaluated for their anti-T. cruzi activity and cytotoxicity against macrophage cells, making it possible to evaluate the effects of substituent peripheral groups. In these studies, other two new compounds than H2bdtc whose activity is known, were considered promising, H2bt and H2bmt, having superior activity, CC50try values 9.91 and 6.85 µM, respectively, compared with benznidazole used as reference (CC50try = 10.6 µM). The compounds also show selective with CC50> 100 µM for J774 macrophage cells. In the complexation studies with GaIII using H2bdtc it is possible to obtain two new complex, varying the reaction conditions, being a mononuclear, [Ga(bdtc)(Hbdtc)]·CH3OH, and other dinuclear [Ga2(bdtc)2(?-OCH3)2]·CH2Cl2, which were characterized both in solution and in solid state, having their structures determined by single crystals X-ray diffraction. Both having GaIII pentacoordenate, with distortion of coordination geometry between trigonal bipyramidal and square pyramidal. When the ligand bdtc2- coordinated dianionic the form is O,N,S-tridentate, unlike the form S,N-bidentate was observed for the DTC when coordinated monoanionic as bdtc1-.

Este trabalho consiste na síntese e na caracterização de complexos inéditos de gálio, índio, cobalto, cobre e molibdênio.Baseando-se na potencial aplicação na terapia dos complexos de gálio e índio, dois novos complexos, um de gálio e um de índio, foram sintetizados utilizando como ligante o ânion monovalente da 2,3-dihidroxipiridina e um de gálio foi sintetizado utilizando como ligante o mono ânion da 2-hidroxipiridina-N-óxido. Um ligante macrocíclico derivado do cyclam foi sintetizado. Posteriormente, foi preparado um complexo de cobre e um de cobalto com o macrociclo, visando a potencial aplicação de complexos desse tipo na medicina nuclear. Cinco complexos de molibdênio foram sintetizados, sendo dois utilizando ligantes hidrazonas e três com ligantes ditiocarbazatos, visando sua potencial aplicação na terapia da doença de Chagas. Os compostos foram caracterizados por espectroscopia de absorção na região do infravermelho, análise elementar (C, H, N e S), espectroscopia de ressonância magnética nuclear (1H e no caso do ligante macrociclo 13C), espectrometria de massas (MS-ESI) e difração de raios X.Após completa caracterização, os complexos de gálio e índio tiveram sua atividade antitumoral in vitro avaliada em linhagens de células derivadas de tumores e, como estudo pioneiro, os complexos também tiveram sua atividade tripanocida avaliada, assim como os complexos de molibdênio. / This work consists on the synthesis and characterization of novel complexes of gallium, indium, cobalt, copper and molybdenum.Based on the potential therapeutic application of gallium and indium complexes, two new complexes with the monovalent anion of 2,3-dihydroxypyridine were synthesized, one of gallium and one of indium. In addition, one gallium complex was prepared with the mono anion of 2-hydroxypyridine N-oxide as ligand. A cyclam derivative macrocycle ligand was synthesized. Subsequently, a copper and a cobalt complex were synthesized with the new macrocycle, aiming their potential application in nuclear medicine. Five molybdenum complexes were synthesized, two with hydrazones and three with dithiocarbazates as ligands, focusing their potential application in Chagas disease therapy. The compounds were characterized by infrared absorption spectroscopy, elemental analysis (C, H, N and O), nuclear magnetic resonance (1H and, in the case of the macrocycle ligand, 13C), mass spectrometry (ESI-MS), and single crystal X-ray diffraction. After complete characterization, the complexes of gallium and indium had their in vitro antitumor activity assessed front tumor-derived cell lines and as a first study the complexes were also evaluated regarding their trypanocidal activity, as well as the molybdenum complexes.

Essa tese consiste na preparação de novos compostos de coordenação de Re, Ga e In como potenciais agentes de diagnóstico. Para a síntese desses complexos, foram propostos novos ligantes tiossemicarbazonas, semicarbazonas e iminas derivadas do 2-hidroxi-3-clorometil-5-metilbenzaldeído, o qual foi preparado a partir do reagente comercial 2,6-bis(hidroximetil)-4-metilfenol com rendimento de 76% após três etapas. Os novos ligantes foram obtidos em duas etapas, N-alquilação e condensação, com rendimentos médios de 60 a 75%, respectivamente. Foram obtidos ligantes tridentados, pentadentados e hexadentados, que podem ser empregados na síntese de uma diversidade de complexos, mostrando a versatilidade do reagente proposto. Os ligantes tridentados não se mostraram apropriados para a obtenção de complexos estáveis de ReV, para os quais a caracterização foi dificultosa. A tiossemicarbazona/piridil, como ligante potencialmente pentadentado, formou complexo com ReV com baixo rendimento e possivelmente instável nas condições estudadas. Os ligantes semi e tiossemicarbazonas hexadentados proporcionaram a formação de complexos com GaIII e InIII, com rendimentos de 60 a 90% e de satisfatória estabilidade. O complexo de GaIII hexacoordenado com a bis(semicarbazona) pôde ser obtido na forma neutra zwitteriônica e na forma catiônica como um sal de nitrato, a partir de [Ga(acac)3] e [Ga(NO3)3], respectivamente. Esse mesmo ligante formou complexo neutro zwitteriônico com InIII, quando empregou-se o precursor [In(acac)3] e uma possível mistura de produtos ao empregar-se o [InCl3]. O congênere radioativo do complexo a bis(semicarbazona) foi obtido com rendimentos quantitativos na marcação a partir do 67GaCl3 em 15 minutos e à temperatura ambiente, apresentando razoável estabilidade in vitro (por meio de ensaios na presença de PBS, apo-transferrina e soro de sangue humano) e in vivo (pela análise de sangue e urina após administração em camundongos normais). O estudo de biodistribuição em camundongos demonstrou a captação principal nos intestinos e fígado, relacionando-se com a lipofilicidade (log P 1,40) do composto. Nas condições estudadas, não foi possível obter os radiocomplexos de 67Ga com as bis(tiossemicarbazonas) com rendimentos e pureza satisfatórios. No entanto, obteve-se o radiocomplexo de 111In com a bis(tiossemicarbazona), com grupos metila como substituintes no grupo N, com rendimento quantitativo e alta pureza, progredindo para os ensaios de estabilidade e biodistribuição. Sobre a estabilidade, o radiocomplexo de 111In com a bis(tiossemicarbazona) se mostrou menos estável que o complexo de 67Ga com a bis(semicarbazona), porém com similar comportamento na biodistribuição sendo captado, preferencialmente, no intestino (via de excreção) e no fígado (via metabólica). Ambos complexos são lipofílicos, no entanto, o 111In (log P 2,66) apresenta melhor saída da corrente sanguínea. Os novos radiocomplexos se mostraram promissores para estudos futuros buscando melhoria molecular (por questões de solubilidade, por exemplo) e especificidade via bioconjugação. / In this thesis, a design of new Re, Ga and In coordination compounds is proposed. The ligands semicarbazones, thiosemicarbazones and imines could be prepared from 3-(chloromethyl)-2-hydroxy-5-methylbenzaldehyde as initial material. This aldehyde is not available commercially, but it could be obtained in three steps from 2,6-bis(hydroxymethyl)-4-methylphenol in 76 % yield. Using N-alkylation and condensation reactions, the ligands were prepared in 60 to 75 % yields. A series of tridentate, pentadentate and hexadentate ligands were designed to different metal ions, showing the versatility of the chloride/aldehyde reagent. Unfortunately, the ReV complexes were not fully characterized as stable complexes. Semi and thiosemicarbazones, H4bsc and H4btsc, formed GaIII and InIII complexes, as hexadentate ligands in good yields (60-90 %). The hexacoordinated bis(semicarbazone) Ga complex, [Ga(HbscPh)], was obtained as a zwitterion neutral compound and as a cationic form of a nitrate salt, from [Ga(acac)3] and [Ga(NO3)3], respectively. The same ligand, H4bscPh, reacted with [In(acac)3], resulting a zwitterion neutral In complex, [In(HbscPh)], but using [InCl3] a mixture of products was observed. The radioactive congener complex [67Ga(HbscPh)] was obtained in quantitative yields from 67GaCl3 (15 min, at room temperature) therefore the complex presented considerable stability in in vitro (PBS, apo-tranferrin, human blood serum assays) and in vivo (blood and urine after the administration to normal mice). The biodistribuition assays resulted in liver and instestines uptake, which could be related with the lipophilicity of the complex (log P 1,44). In experimental conditions, bis(thiossemicarbazones) 67Ga radiocomplexes were not obtained in reasonable yield and purity. However the radiocomplex [111In(HbtscMeMe)] was obtained in quantitative yields and in high purity (15 min, at room temperature), justifying stability assays. The 111In complex was less stable than 67Ga complex, though the similar uptake. The both complexes are lipophilic, but [111In(HbtscMeMe)] (log P 2,66) presented better blood clearance. The results were promising and new studies toward structural optimizing are proposed, in this way, water soluble complexes and specific agents (coupling to biomolecule) could be prepared.

Essa tese consiste na preparação de novos compostos de coordenação de Re, Ga e In como potenciais agentes de diagnóstico. Para a síntese desses complexos, foram propostos novos ligantes tiossemicarbazonas, semicarbazonas e iminas derivadas do 2-hidroxi-3-clorometil-5-metilbenzaldeído, o qual foi preparado a partir do reagente comercial 2,6-bis(hidroximetil)-4-metilfenol com rendimento de 76% após três etapas. Os novos ligantes foram obtidos em duas etapas, N-alquilação e condensação, com rendimentos médios de 60 a 75%, respectivamente. Foram obtidos ligantes tridentados, pentadentados e hexadentados, que podem ser empregados na síntese de uma diversidade de complexos, mostrando a versatilidade do reagente proposto. Os ligantes tridentados não se mostraram apropriados para a obtenção de complexos estáveis de ReV, para os quais a caracterização foi dificultosa. A tiossemicarbazona/piridil, como ligante potencialmente pentadentado, formou complexo com ReV com baixo rendimento e possivelmente instável nas condições estudadas. Os ligantes semi e tiossemicarbazonas hexadentados proporcionaram a formação de complexos com GaIII e InIII, com rendimentos de 60 a 90% e de satisfatória estabilidade. O complexo de GaIII hexacoordenado com a bis(semicarbazona) pôde ser obtido na forma neutra zwitteriônica e na forma catiônica como um sal de nitrato, a partir de [Ga(acac)3] e [Ga(NO3)3], respectivamente. Esse mesmo ligante formou complexo neutro zwitteriônico com InIII, quando empregou-se o precursor [In(acac)3] e uma possível mistura de produtos ao empregar-se o [InCl3]. O congênere radioativo do complexo a bis(semicarbazona) foi obtido com rendimentos quantitativos na marcação a partir do 67GaCl3 em 15 minutos e à temperatura ambiente, apresentando razoável estabilidade in vitro (por meio de ensaios na presença de PBS, apo-transferrina e soro de sangue humano) e in vivo (pela análise de sangue e urina após administração em camundongos normais). O estudo de biodistribuição em camundongos demonstrou a captação principal nos intestinos e fígado, relacionando-se com a lipofilicidade (log P 1,40) do composto. Nas condições estudadas, não foi possível obter os radiocomplexos de 67Ga com as bis(tiossemicarbazonas) com rendimentos e pureza satisfatórios. No entanto, obteve-se o radiocomplexo de 111In com a bis(tiossemicarbazona), com grupos metila como substituintes no grupo N, com rendimento quantitativo e alta pureza, progredindo para os ensaios de estabilidade e biodistribuição. Sobre a estabilidade, o radiocomplexo de 111In com a bis(tiossemicarbazona) se mostrou menos estável que o complexo de 67Ga com a bis(semicarbazona), porém com similar comportamento na biodistribuição sendo captado, preferencialmente, no intestino (via de excreção) e no fígado (via metabólica). Ambos complexos são lipofílicos, no entanto, o 111In (log P 2,66) apresenta melhor saída da corrente sanguínea. Os novos radiocomplexos se mostraram promissores para estudos futuros buscando melhoria molecular (por questões de solubilidade, por exemplo) e especificidade via bioconjugação. / In this thesis, a design of new Re, Ga and In coordination compounds is proposed. The ligands semicarbazones, thiosemicarbazones and imines could be prepared from 3-(chloromethyl)-2-hydroxy-5-methylbenzaldehyde as initial material. This aldehyde is not available commercially, but it could be obtained in three steps from 2,6-bis(hydroxymethyl)-4-methylphenol in 76 % yield. Using N-alkylation and condensation reactions, the ligands were prepared in 60 to 75 % yields. A series of tridentate, pentadentate and hexadentate ligands were designed to different metal ions, showing the versatility of the chloride/aldehyde reagent. Unfortunately, the ReV complexes were not fully characterized as stable complexes. Semi and thiosemicarbazones, H4bsc and H4btsc, formed GaIII and InIII complexes, as hexadentate ligands in good yields (60-90 %). The hexacoordinated bis(semicarbazone) Ga complex, [Ga(HbscPh)], was obtained as a zwitterion neutral compound and as a cationic form of a nitrate salt, from [Ga(acac)3] and [Ga(NO3)3], respectively. The same ligand, H4bscPh, reacted with [In(acac)3], resulting a zwitterion neutral In complex, [In(HbscPh)], but using [InCl3] a mixture of products was observed. The radioactive congener complex [67Ga(HbscPh)] was obtained in quantitative yields from 67GaCl3 (15 min, at room temperature) therefore the complex presented considerable stability in in vitro (PBS, apo-tranferrin, human blood serum assays) and in vivo (blood and urine after the administration to normal mice). The biodistribuition assays resulted in liver and instestines uptake, which could be related with the lipophilicity of the complex (log P 1,44). In experimental conditions, bis(thiossemicarbazones) 67Ga radiocomplexes were not obtained in reasonable yield and purity. However the radiocomplex [111In(HbtscMeMe)] was obtained in quantitative yields and in high purity (15 min, at room temperature), justifying stability assays. The 111In complex was less stable than 67Ga complex, though the similar uptake. The both complexes are lipophilic, but [111In(HbtscMeMe)] (log P 2,66) presented better blood clearance. The results were promising and new studies toward structural optimizing are proposed, in this way, water soluble complexes and specific agents (coupling to biomolecule) could be prepared.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-07-06Bitstream added on 2014-06-13T19:50:18Z : No. of bitstreams: 1 pineiz_tf_me_bauru.pdf: 2151623 bytes, checksum: a3aa74574b72ca684cf6ef1a0dc34297 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Dióxido de estanho (Sn'X IND. 2') é um semicondutor de bandgap largo com condutividade do tipo-n na forma não dopada, sendo aplicado em dispositivos diversos. Neste trabalho, filmes finos e géis secos de Sn'X IND. 2' dopados com os íons terras-raras 'Ce POT. 3+' e Eu POT 3+' foram sintetizados através do processo sol-gel. Por outro lado, filmes finos de GaAs têm também sido amplamente utilizados, devido a alta mobilidade eletrônica e transição direta. Neste trabalho, também foram produzidos filmes finos de GaAs através da técnica de evaporação resistiva. Serão mostrados e discutidos aqui resultados referentes a filmes finos de Sn'X IND. 2' dopado com íons terras-raras, filmes finos de GaAs e resultados referentes ao crescimento de filmes finos de GaAs sobre filmes finos de SnO2 dopados com terras-raras. Medidas de absorção óptica permitiram avaliar a qualidade óptica dos filmes e estimar a energia do bandgap. Dados de difração de raios-X mostraram estrutura do tipo rutilo e fase cassiterita dos filmes de Sn'X IND. 2' e também as direções principais dos filmes de GaAs. A microscopia eletrônica de varredura permitiu a espessura e a qualidade morfológica da heterojunção, tanto com relação à interface Sn'X IND. 2'/GaAs como da superfície. A investigação das propriedades elétricas em Sn'X IND. 2' mostra a alta resistividade do material devido ao caráter aceitador de íons terras-raras na matriz. Foi investigada também a captura de elétrons fotoexcitados por centros de 'Ce POT 3+' termicamente ativados. Do modelo proposto, foram obtidos parâmetros importantes, como a barreira de captura devido aos defeitos dominantes. Resistividade em função da temperatura na heterojunção Sn'X IND. 2'/GaAs mostrou a diminuição da resistência do conjunto. / Tin dioxide (Sn'X IND. 2') is a wide bandgap semiconductor material whith n-type conductivity the undoped form. This compound has been applied for several kinds of devices. In this work, thin films and xeogels of Sn'X IND. 2' doped with the rare-earth ions 'Ce POT. 3+' and Eu POT 3+' have been produced by the sol-gel process. On the other band, GaAs thin films have also been widely used, due to high electronic mobility and direct bandgap transition. In this work, GaAs thin films have been deposited by the resistive evaporation technique. It is shown and discussed here results concerning rare-earth doped Sn'X IND. 2' thin films. GaAs thin films and the growing of GaAs on the top of rare-earth doped Sn'X IND. 2'. Through the optical absorption spectra it has been possible to evaluate the films optical quality and to estimate the optical bandgap. X-ray diffraction data show the rutile like structure and cassiterie phase of Sn'X IND. 2' thin films and also show the main directions of GaAs films. Scanning electron microscopy allowed evaluating the thickness and morphological quality of the heterojunction, concerning the infarce as well as the surface. Investigation of electrical properties of Sn'X IND. 2' shows high resistivity of this material due to the acceptor-lide character of rare-earth ions in the matrix. It has also been investigated the trapping of photo-induced electrons by the thermally activated Ce centers. From a proposed model, it has been obtained some relevant parameters, such as the capture barrier due to the dominant defects. Data of resistivity as function of temperature for the Sn'X IND. 2'/GaAs heterojunction show the decrease of overall resistance.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-08-19Bitstream added on 2014-06-13T20:30:16Z : No. of bitstreams: 1 correa_p_me_bauru.pdf: 1146240 bytes, checksum: a8f40673e6edfa69035f9c03a71c97da (MD5) / Neste trabalho é feita a deposição de filmes finos pela técnica de Evaporação Resistiva a partir de pós de Arseneto de Gálio (GaAs) e compostos de GaAs com Óxidos e Cloretos de Érbio (Er) ou Itérbio (Yb). Trata-se de um método relativamente simples de deposição, no qual os compostos são evaporados conjuntamente. O objetivo é observar a eficiência desse método para a produção desses filmes finos, a partir de compostos que possuam diferentes características, tais como consideráveis diferenças de temperaturas de evaporação. Depositamos filmes em diferentes condições e estequiometrias e analisamos as propriedades estruturais pela técnica de difração de raios-X. A composição qualitativa das amostras foi obtida por energia dispersiva de raios-X. As propriedades ópticas foram analisadas através de medidas de transmitância óptica dentro da faixa do visível ao infravermelho médio. Realizamos também a caracterização elétrica através de medidas de resistência em função da temperatura em filmes de GaAs e composto de GaAs com 'ErCl IND 3'. Apresentamos no apêndice uma proposta de investigação das propriedades de transporte elétrico de uma dessas amostras, envolvendo um modelo para cálculo da condutividade. De imediato, a contribuição deste trabalho é para a compreensão dos fenômenos físicos que acontecem durante o processo de crescimento, e a investigação parâmetros de deposição que viabilizem o emprego da técnica para os diferentes materiais evaporados. / In this work, thin film deposition is carried out, using the resistive evaporation technique, from powders of gallium arsenide (GaAs) and erbium (Er) or ytterbium (Yb) oxides and chlorides. It is a relatively simple deposition technique, where the compounds are simultaneously evaporated. The goal is to observe the efficiency of this growth method for the production of thin films, from compounds with distinct characteristics, such as high difference between evaporation temperatures. Films have been deposited under different conditions and stoichiometry, and their structural properties were analyzed by X-ray diffraction technique. Sample composition was obtained by X-ray dispersive energy. Optical properties were analyzed through optical transmittance from visible to medium infrared. Electrical characterization was also carried out, using measurements of resistance as function of temperature for GaAs and GaAs with 'ErCl IND 3' compounds. An appendix is also presented, containing a proposal of electrical transport investigation, involving conductivity calculation. The contribution of this work is towards the understanding of physical phenomena that takes place during the growth process, and the investigation of deposition parameters with make reliable the utilization of this technique for the different evaporated materials.

Receptores para o peptídeo liberador de gastrina (GRPr) são super expressos em vários tipos de células cancerígenas, incluindo câncer de mama e próstata. A Bombesina é um análogo do peptídeo GRP de mamíferos que se liga com alta especificidade e afinidade aos receptores do peptídeo liberador de gastrina (GRPr). Significantes pesquisas têm sido realizadas para desenvolver e radiomarcar um análogo da bombesina para diagnóstico de tumores de próstata e mama, utilizando-se técnicas de SPECT e PET, com radionuclídeos como 111In e 68Ga. O objetivo deste trabalho foi estudar a marcação com 111In de uma série inédita de peptídeos derivados de bombesina e determinar o potencial de aplicação no diagnóstico de tumores de próstata em modelos animais. Vários estudos foram realizados para padronizar o procedimento de marcação, variando-se temperatura, tempo de marcação, massa do peptídeo e atividade do radionuclídeo. Os resultados demonstraram que os análogos da bombesina estudados podem ser marcados com índio-111 com alto rendimento de marcação e alta atividade específica. Os estudos de biodistribuição em animais normais demonstraram que o derivado de BBN com espaçador aminoacídico Gly5 apresentou captação pancreática e intestinal expressiva, sugerindo ser o melhor derivado. Dois derivados DOTA- conjugados, com espaçador Gly5 foram radiomarcados com gálio-68 e investigados em modelo animal com tumor de próstata humano, indicando o potencial para aplicação do peptídeo radiomarcado no diagnóstico por PET. / Gastrin releasing peptide receptors (GRPRs) are over expressed in various types of cancer cells including prostate and breast cancer. Bombesin is an analogue of the mammalian GRP that binds with high specificity and affinity to GRPRs. Significant research efforts have been devoted to the design and radiolabel bombesin peptides for the diagnostic of prostatic and breast cancer using SPECT e PET, with radionuclides like 111In e 68Ga. The objective of this work was to study the labeling with 111In of a new bombesin series and evaluate the potential for diagnostic application using animal model. Several studies were evaluated to optimize the labelling conditions of BBN derivatives with 111In using different temperature, time, mass of peptide and radionuclide activity. High radiochemical purity and high specific activity were obtained for all the peptides labeled with 111-indium. Biodistribution studies in normal mices showed that the BBN derivative with Gly5 as aminoacidic spacer presented high uptake on pancreas and intestines that suggests that is the best peptide. Two DOTA-derivatives with Gly5 as spacer were radiolabelled with 68-gallium and evaluated in tumor model animals of human prostatic cancer and showed high potential for clinical application in diagnostic procedures with PET.

This dissertation presents a comparative study about the performance of silicon (Si) and gallium nitride (GaN) semiconductors in drivers for light emitting diodes. Hereby, it is expected to provide the theoretical background required for the development of future works using this new technology. Theoretical aspects related to the materials used in the manufacture of semiconductors and their implications in the final product, as well as the characteristics and peculiarities of GaN semiconductors are presented. The experimental development consisted of two case studies, each focused on a distinct topology with different types of GaN semiconductors. First, a comparison of Si and enhancement mode GaN transistors was carried out in a family of synchronous buck converters. Ten 48 V to 28.3 V and 22.6 W converters were designed with the same parameters, at five different switching frequencies, ranging from 100 kHz to 1 MHz. Efficiency and temperatures were measured in four different scenarios: with and without an external diode in parallel with the low-side switch and with two different dead-time values, 25 ns and 50 ns. Converters with GaN transistors showed higher efficiency and lower temperatures in all cases, with a maximum efficiency of 96.8% and a minimum of 94.5%. In addition, Si-based converters exhibited greater performance degradation as the switching frequency and dead time increased. In the second study, nine 75 W off-line integrated double buck-boost converters were developed and evaluated. Two different Si technologies were compared with a cascode GaN transistor at three switching frequencies, ranging from 50 to 150 kHz. Again, the efficiency and temperatures of the prototypes were measured. The converters with GaN demonstrated superior performance in all cases, yielding about 5% gain in efficiency over the worst tested Si semiconductor. In both cases, the converters’ loss distribution was presented based on simulation results. It was concluded that the gallium nitride transistors have the potential to replace silicon technology mainly due to its superior performance and requirement of small, or no change, in the original circuit. / A presente dissertação apresenta um estudo comparativo do desempenho de semicondutores de silício (Si) e nitreto de gálio (GaN) em circuitos utilizados na alimentação de diodos emissores de luz. Por meio deste, procura-se fornecer o embasamento teórico necessário para o desenvolvimento de trabalhos futuros utilizando esta nova tecnologia. São apresentados, inicialmente, aspectos teóricos relacionados aos materiais utilizados na fabricação de semicondutores e suas implicações no produto final, além das características e peculiaridades dos semicondutores GaN. O desenvolvimento experimental consistiu de dois estudos de caso, cada um focado em uma topologia distinta com tipos de semicondutores GaN diferentes. Primeiramente, realizou-se um comparativo de transistores Si e GaN do tipo intensificação em uma família de conversores buck síncronos. Dez conversores 48 V para 28,3 V e 22,6 W foram projetados, com os mesmos parâmetros, em cinco diferentes frequências de comutação, variando de 100 kHz a 1 MHz. Eficiência e temperaturas foram medidas em quatro diferentes cenários: com e sem um diodo externo em paralelo com o interruptor de roda-livre e com dois valores diferentes de tempo morto, 25 ns e 50 ns. Os conversores com transistores GaN apresentaram maior eficiência e menores temperaturas em todos os casos, com uma eficiência máxima de 96,8% e uma mínima de 94,5%. Além disso, os conversores com Si exibiram uma maior degradação de desempenho à medida que a frequência de comutação e o tempo morto aumentam. No segundo estudo, nove conversores duplo buck-boost integrados de 75 W com alimentação a partir da rede elétrica foram desenvolvidos e avaliados. Compararam-se duas tecnologias distintas de interruptores de Si com um transistor GaN do tipo cascode, em três frequências de comutação, variando de 50 a 150 kHz. Novamente, mediu-se a eficiência e temperaturas dos protótipos. Os conversores com GaN demonstraram desempenho superior em todos os casos, com um ganho de cerca de 5% no rendimento em relação ao pior semicondutor Si testado. Em ambos os estudos de caso, a distribuição de perdas dos conversores foi apresentada com base em resultados de simulação. Concluiu-se que os transistores de nitreto de gálio têm potencial para substituir a tecnologia de silício utilizada atualmente devido, principalmente, a seu desempenho superior e exigência de pouca, ou nenhuma, mudança no circuito original.

A Espectroscopia de Transientes de Níveis Profundos (DLTS – Deep Level Transient Spectroscopy) foi, detalhadamente, descrita e analisada. O processo de isolação por implantação em GaAs foi estudado. Sua dependência com a sub-rede, do As ou do Ga, em que o dopante é ativado foi investigada para material tipo-p. Semelhantes doses de implantação de prótons foram necessárias para se tornar semi-isolantes camadas de GaAs dopadas com C ou com Mg possuindo a mesma concentração de pico de lacunas livres. A estabilidade térmica da isolação nestas amostras foi medida. Diferenças no comportamento de recozimento destas apontaram a formação, provavelmente durante a referida etapa térmica, de uma estrutura diferente de defeitos em cada caso. Medidas de DLTS foram realizadas em amostras de GaAs tipo-n e tipo-p implantadas com prótons de 600 keV. A estrutura de picos observada apresentou, além de boa parte dos defeitos introduzidos para o caso de irradiação com elétrons, defeitos mais complexos. Um novo nível, com energia superior em ~0,64 eV ao valor correspondente ao topo da banda de valência, foi identificado nos espectros medidos em material tipo-p. A variação da concentração dos centros de captura introduzidos com diferentes etapas de recozimento foi estudada e comparada com o comportamento previamente observado para a resistência de folha em camadas de GaAs implantadas com prótons. Simulações foram feitas, indicando que a interpretação adotada anteriormente, associando o processo de isolação diretamente à formação de defeitos relacionados a anti-sítios, pode não estar completa.

Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2014-10-03T13:55:54Z No. of bitstreams: 1 Fernanda Alves de Santana - Dissertação.pdf: 967399 bytes, checksum: d09bf5806cc31b2adfa893bc979c0de5 (MD5) / Approved for entry into archive by Fatima Cleômenis Botelho Maria (botelho@ufba.br) on 2014-10-03T15:54:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Fernanda Alves de Santana - Dissertação.pdf: 967399 bytes, checksum: d09bf5806cc31b2adfa893bc979c0de5 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-03T15:54:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fernanda Alves de Santana - Dissertação.pdf: 967399 bytes, checksum: d09bf5806cc31b2adfa893bc979c0de5 (MD5) / CAPES, FAPESP e CNPq / Este trabalho propõe um método analítico para a determinação de gálio em bauxita e sedimento empregando a espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP OES). A determinação de gálio em amostras de bauxita usando ICP OES é complicada porque essa matriz contém alumínio em altas concentrações que interfere fortemente nesta análise. Portanto, para amostras de bauxita é proposta nesta pesquisa o emprego da técnica de elemento de referência para correção da interferência de alumínio em ICP OES, obtendo melhores precisões e exatidões. O estudo foi estabelecido para as seguintes linhas de emissão: 294,363, 287,423, 294,418 e 417,204 nm. Sendo selecionada a linha 294,363 nm devido a essa obter a melhor relação sinal/ruído e espectro mais bem definido. Dois nebulizadores (V-groove e Seaspray) e dois tipos de ácidos (HNO3 e HCl) foram utilizado no trabalho. Os parâmetros experimentais: concentração de ácido usado para preparação de soluções padrões de gálio e soluções de amostras, vazão do nebulizador e potência de radio frequência do espectrômetro foram estabelecidos para as técnicas de otimização multivariada. Planejamentos fatoriais completos 23 foram realizados variando o nebulizador e o tipo de ácido, tendo-se no total quatro planejamentos fatoriais completo. Os resultados demonstraram que todas as variáveis ou suas interações foram significativas para os quatro planejamentos. Diante disto, planejamentos Box-Behnken foram realizados visando obter as condições criticas utilizando ambos nebulizadores e ácidos. O método analítico com ácido clorídrico e o nebulizador Seaspray foi o que apresentou melhor sensibilidade. Esse método apresentou valores de limites de detecção e quantificação de 0,042 e 0,14 mg Kg-1 e precisão de 5,06, 3,97 e 1,85 % em termos de desvio padrão relativo referentes, às soluções de gálio 0,05, 0,1 e 1,5 mg L-1, respectivamente. O método proposto nas condições otimizadas, em presença de ítrio ou escândio como elementos de referencia, permite a determinação de gálio em bauxita. Para a análise de sedimento não foi necessário elemento de referência. O método de preparação das amostras empregado foi estabelecido utilizando ácidos clorídrico e nítrico em sistema de radiação por micro-ondas. A exatidão do método foi avaliada e confirmada usando material de referência certificado de alumina (NIST 699) e sedimento marinho (NIST 2702), cujo valor obtido não apresentou diferença significativa do valor certificado. O método analítico foi aplicado para a determinação de gálio em cinco amostras de bauxita e cinco amostras de sedimento. As concentrações de gálio foram abaixo do LQ para quatro amostras, tendo um único resultado apresentado o valor de 4,67 mg Kg-1. Para as amostras de bauxita a faixa de concentração encontrada foi de 20,0 – 100,0 mg Kg-1. / This paper proposes an analytical method for the determination of gallium in bauxite and sediment employing inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP OES). The determination of gallium in bauxite samples using ICP OES is complicated because this matrix contains high concentrations of aluminum that interfere strongly in this analysis. Therefore, for samples of bauxite is proposed in this research the use of the reference element technique for correcting the interference of aluminum in ICP OES, obtaining better precisions and accuracies. The study was established for the following emission lines: 294.363, 287.423, 294.418 and 417.204 nm. Being selected line 294.363 nm due this get the best signal / noise ratio and spectrum better defined. Two nebulizers (V-groove and SeaSpray) and two types of acids (HNO3 and HCl) were used in the study. The experimental parameters: concentration of acid used for preparation of standard solutions of gallium and sample solutions, the nebulizer flow and power radio frequency spectrometer were established for multivariate optimization techniques. 23 complete factorial designs were performed varying the nebulizer and the type of acid, having a total of four factorial designs. The results demonstrated that all the variables or their interactions were significant for all four plans. Ahead of this Box-Behnken planning were made to obtain the critical conditions using both nebulizers and acids. The analytical method with hydrochloric acid and Seaspray nebulizer showed the best sensitivity. This method had values of detection and quantification limit of 0.042 and 0.14 mg kg-1 and precision of 5.06, 3.97 and 1.85% in terms of relative standard deviation relating, to the solutions of gallium 0.05 , 0.1 and 1.5 mg L-1, respectively. The method proposed in the optimized conditions in the presence of yttrium or scandium as reference elements allows the determination of gallium in bauxite. To analyze the sediment was not necessary reference element. The method of sample preparation employed was established using hydrochloric and nitric acids in system by microwave radiation. The accuracy was evaluated and confirmed using certified reference material alumina (NIST 699) and marine sediment (NIST 2702), whose value obtained was not significantly different from the certified value. The analytical method was applied for the determination of gallium in five samples of bauxite and five sediment samples. The concentration of gallium were below LOQ for the four samples, with the results presented a single value of 4.67 mg kg-1. For samples of bauxite the concentration range found was from 20.0 to 100.0 mg kg-1.