O Transtorno de Humor Bipolar (THB) é uma doença psiquiátrica crônica e grave que tem sido relacionada com várias disfunções celulares, tais como uma resposta prejudicada ao estresse do retículo endoplasmático (RE). O objetivo deste trabalho foi avaliar a resposta ao estresse do RE (Unfolded Protein Response - UPR) e a morte celular induzida por este processo celular em linfócitos de pacientes com THB e indivíduos saudáveis, avaliando sua relação com os estágios da doença. Linfócitos de 30 pacientes bipolares e 32 controles pareados por sexo e idade foram tratados com tunicamicina, um indutor do estresse do RE, por 12h ou 24h, com o objetivo de mensurar os níveis de proteínas relacionadas à UPR (GRP78, eIF2α-P e CHOP) por citometria de fluxo, e por 48h para analisar a morte celular induzida pelo estresse do RE. O efeito de lítio sobre estes parâmetros na cultura celular também foi avaliado. No grupo controle, observamos a indução de GRP78 e eIF2α-P pela tunicamicina após 12h e 24h e de CHOP após 24h. O aumento induzido por tunicamicina dos níveis de proteínas relacionadas com a UPR não foram encontrados no grupo de pacientes. Entre os pacientes eutímicos, aqueles em estágio inicial da doença tiveram uma melhor resposta ao estresse do RE quando comparados aos pacientes em estágios avançados, apresentando níveis de GRP78 e eIF2α-P semelhantes aos controles após 12h de tratamento com tunicamicina. A morte celular induzida por tunicamicina foi maior nos pacientes bipolares em relação aos controles. O lítio não induziu diferenças na expressão das proteínas avaliadas e não reverteu a morte celular induzida pelo estresse do RE, entretanto levou a uma diminuição pequena, mas estatisticamente significativa, neste último parâmetro. Este estudo em cultura primária de linfócitos de pacientes bipolares reforça os resultados anteriores sobre a disfunção na resposta ao estresse do RE no THB. Essa disfunção no RE pode estar associada com a diminuição da resiliência celular nos pacientes, contribuindo, em última análise, para a progressão da doença. / Bipolar disorder (BD) is a severe chronic psychiatric disorder that has been related to several cellular dysfunctions, such as an impaired endoplasmic reticulum (ER) stress response. We aimed to evaluate the unfolded protein response (UPR) and the outcome of this cellular process in cultured lymphocytes from patients with BD and healthy subjects, assessing its relationship to the stage of the disorder. Lymphocytes from 30 BD patients and 32 age- and sex-matched controls were treated with tunicamycin, an ER stressor, for 12h or 24h in order to measure levels of UPR-related proteins (GRP78, eIF2α-P and CHOP) by flow cytometry, and for 48h to analyze ER stress-induced cell death. The effect of lithium on these parameters in cultured lymphocytes was also evaluated. In the control group, inductions of GRP78 and eIF2α-P by tunicamycin after 12h and 24h and of CHOP after 24h were observed. Tunicamycin-induced increases in UPR-related proteins were not found in the BD group. Among euthymic patients, those at an early stage of disorder had a better response to ER stress when compared to patients in advanced stages, with GRP78 and eIF2α-P levels similar to controls after 12h of treatment with tunicamycin. Tunicamycin-induced cell death was higher in BD patients compared to controls. Lithium did not induce differences in the expression of the evaluated proteins and did not reverse tunicamicin-induced cell death, but led to a small yet statistically significant decrease in this parameter. This study extends earlier findings about impaired ER stress response in primary cultures of lymphocytes from BD patients. ER dysfunction may be associated with decreased cellular resilience in BD, ultimately contributing to the progression of the disorder.

SILVA, M. R. Avaliação do efeito neuroprotetor do ácido valpróico sozinho ou associado ao lítio em modelo de isquemia global transitória em ratos. 2016. 132 p. Tese (Doutorado em Farmacologia) - Faculdade de Farmácia, Odontologia e Enfermagem, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Erika Fernandes (erikaleitefernandes@gmail.com) on 2017-02-14T13:30:00Z No. of bitstreams: 1 2016_tese_mrsilva.pdf: 3696358 bytes, checksum: 72a7eeadf82d9918455763836c56adb0 (MD5) / Approved for entry into archive by Erika Fernandes (erikaleitefernandes@gmail.com) on 2017-02-14T13:30:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_tese_mrsilva.pdf: 3696358 bytes, checksum: 72a7eeadf82d9918455763836c56adb0 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-14T13:30:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_tese_mrsilva.pdf: 3696358 bytes, checksum: 72a7eeadf82d9918455763836c56adb0 (MD5) Previous issue date: 2016-08-26 / Stroke is a pathological condition resulting from occlusion or rupture of blood vessels precipitating a cascade of events that involve excitotoxicity, inflammation, oxidative stress and cell death. The VA has been presenting neuroprotective effects in animal models and cell of neurodegenerative diseases, including stroke. Thus, we aimed to study the neuroprotective effects associated VA and not to lithium in an experimental model of global cerebral ischemia in rats. Methods: The treatment started 1 hour before the surgery and 7 days with VA (25, 50 and 100 mg / kg / day , V.O.) and VA in the same doses associating to lithium (10 mg / kg, i.p. ). The animals were anesthetized with ketamine (75 mg / kg, i.p.) and xylazine 2 % (10 m / kg, i.p.) and submitted to the global cerebral ischaemia and reperfusion for 30 min. After seven days were performed behavioral tests, open field and water maze. Then, they were euthanized and striatum, cortex and hippocampus were dissected. The striatum was used for the preparation of homogenates for dosage Dopamine and DOPAC HPLC. Homogenates of striatum, hippocampus and cortex were prepared to evaluate the antioxidant activity with malondialdehyde for dosage (MDA) and nitrite. Coronal sections of the brain were used to determine the percentage of the area of cerebral ischemic damage mitochondrial dysfunction (TTC). Hippocampal Slices were separated for immunohistochemistry (iNOS, COX -2, TNF- α, GSK-3 e HDAC). Results: The ischemic damage reduced the locomotor activity of animals and treatment with associated VA and not to lithium reversed this effect; as well as memory space that was recovered after treatment with lithium VA at all the doses used. The lesion in the striatum reflected in a reduction in the levels of monoamines and these values were increased with the use of associated and not to lithium VA. MDA and nitrite levels were significantly increased in striatum, hippocampus and cortex compared with the control group. Treatment with protected VA spline only at the lowest dose 25 mg / kg , but the cortex and hippocampus protection was effective at all doses used. Furthermore, there was a decrease in cells immunostained for iNOS, COX -2, TNF- α, GSK -3 and HDAC the groups treated with associated AV and not to lithium compared to the ischemic group. The VA and not associated with lithium reduced the cerebral infarct area at all doses preventing the animals from neurological deficits after cerebral ischemia. Conclusion: Treatment of animals with VA associated and not to lithium exerted neuroprotective properties against behavioral and cognitive, neurochemical and histological damage in global cerebral ischemia model. However, the combination of VA and lithium show to increase post- ischemic damage therapeutic benefits. Thereby, the possibility arises that co-treatment with lithium and valproic acid can produce stronger or synergistic effects against neuronal cell death in neurodegenerative conditions. / O acidente vascular cerebral é uma condição patológica decorrente da oclusão ou rompimento de vasos sanguíneos precipitando uma cascata de eventos que envolvem excitotoxicidade, inflamação, estresse oxidativo e morte celular. O AV vem apresentando efeitos neuroprotetores em modelos animais e celulares de doenças neurodegenerativas, incluindo acidente vascular cerebral. Com isso, objetivamos estudar os efeitos neuroprotetores do AV associado e não ao lítio em modelo experimental de isquemia cerebral global em ratos. Métodos: O tratamento iniciou 1h antes da cirurgia e sete dias após com AV (25, 50 e 100 mg/kg/dia, v.o.) e AV nas mesmas doses associando ao lítio (10 mg/kg, i.p.). Os animais foram anestesiados com Ketamina (75 mg/kg, i.p.) e Xilazina 2% (10 m/kg, i.p.) e submetidos à isquemia cerebral global durante 30 min e reperfusão. Após 7 dias foram realizados os testes comportamentais, campo aberto e labirinto aquático. Em seguida, foram eutanasiados e o corpo estriado, córtex e hipocampo foram dissecados. O corpo estriado foi utilizado na preparação de homogenatos para dosagem de Dopamina e DOPAC em HPLC. Homogenatos de estriado, hipocampo e córtex foram preparados para avaliar a atividade antioxidante com dosagem de malondialdeído (MDA) e nitrito. Fatias de hipocampo foram separadas para a imunohistoquímica (iNOS, COX-2, TNF-α, GSK-3 e HDAC). Cortes coronais do cérebro foram utilizados para determinar o percentual da área de dano isquêmico cerebral por disfunção mitocondrial (TTC). Resultados: O dano isquêmico reduziu a atividade locomotora dos animais e o tratamento com AV associado e não ao lítio reverteu este efeito; assim como a memória espacial que foi recuperada após tratamento com AV e lítio em todas as doses utilizadas. A lesão no corpo estriado refletiu em redução nos níveis de monoaminas e estes valores foram aumentados com uso do AV associado e não ao lítio. Os níveis de MDA e nitrito foram significativamente aumentados em estriado, córtex e hipocampo quando comparados ao grupo controle. O tratamento com AV protegeu o estriado apenas na menor dose 25 mg/kg, mas no córtex e hipocampo a proteção foi efetiva em todas as doses utilizadas. Além disso, houve uma diminuição nas células imunocoradas para iNOS, COX-2, TNF-α, GSK-3 e HDAC nos grupos tratados com AV associado e não ao lítio em comparação com o grupo isquemiado. O AV associado e não ao lítio reduziu a área de infarto cerebral em todas as doses prevenindo os animais dos déficits neurológicos após a isquemia cerebral. Conclusão: O tratamento dos animais com AV associado e não ao lítio exerceu propriedades neuroprotetoras contra danos comportamentais e cognitivos, neuroquímicos e histológicos, em modelo de isquemia cerebral global. Contudo, a combinação de AV e lítio demonstrou aumentar os benefícios terapêuticos pós-dano isquêmico. Com isso, levanta-se a possibilidade de que o co-tratamento de ácido valpróico com lítio pode produzir efeitos sinérgicos ou mais fortes contra a morte de células neuronais em condições neurodegenerativas.

COSTA, E. Efeito da variação de lítio em catalisadores de ferro tendo potássio e cobre como promotores para a síntese Fischer-Tropsch. 95 f. 2010. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2010. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-03-23T12:23:25Z No. of bitstreams: 1 2010_dis_ecosta.pdf: 2161446 bytes, checksum: ec2de3e4dd8bf253f8868c4184687250 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-03-28T17:12:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_dis_ecosta.pdf: 2161446 bytes, checksum: ec2de3e4dd8bf253f8868c4184687250 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-28T17:12:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_dis_ecosta.pdf: 2161446 bytes, checksum: ec2de3e4dd8bf253f8868c4184687250 (MD5) Previous issue date: 2010-02-24 / New environmental regulations and a possible instability in the international oil market have led to a renewal interest in the Fischer-Tropsch Synthesis (FTS), which is an alternative to produce more environmental friendly fuels. The FTS is a polymerization reaction, in which syngas (H2 + CO) reacts in the presence of catalyst to produce hydrocarbons. Three iron-based catalysts supported in silica and promoted with lithium were synthesized and the effects of lithium content and operating conditions (temperature and pressure) were studied. The composition of the catalysts was based on 100Fe/5Cu/24K/240SiO2 (molar basis) with varying lithium concentration 06Li, 12Li e 24Li. The catalysts were characterized by X-ray fluorescence, X-ray diffraction, thermogravimetric analysis, textural analysis and temperature programming reduction. An experimental planning was carried out for each catalyst, varying the temperature from 240 to 270 ºC and the pressure from 20 to 30 atm. The answer variables were the average carbon number (Nm), dispersion and curtosis of the product distribution. The reactions were carried out in a slurry bed reactor and the products were analyzed by gas chromatography. The products were identified by means of internal standards and quantified by mass balance. The product distribution of the FTS presented a normal distribution in the diesel and wax region. The distribution was similar to a Gaussian curve for all catalysts. The liquid products consisted mainly of n-parafins. The results for all catalysts presented significant quantities of n-parafins in the range of 20 to 36 carbons. The perturbation analysis of the independent variables (temperature, pressure and lithium content) showed that only the lithium content has a significant effect over the average carbon number, at a 90% confidence level. The lithium content presented a negative effect over the average carbon number. / Diante das atuais exigências ambientais e uma possível instabilidade no mercado internacional de petróleo, o processo de Síntese de Fischer-Tropsch (SFT) representa uma nova trajetória tecnológica na busca de combustíveis alternativos limpos. A SFT é uma reação de polimerização, na qual o gás de síntese (H2 + CO) reage na presença de um catalisador produzindo uma mistura de hidrocarbonetos. A fim de se estudar o efeito das condições operacionais (temperatura e pressão) e do teor de lítio como promotor em catalisadores de ferro para a (SFT) foram sintetizados três catalisadores suportados em sílica. A composição desses catalisadores em base molar seguiu o padrão: 100Fe/5Cu/24K/240SiO2, variando apenas a concentração de lítio, em 06Li, 12Li e 24Li. Os catalisadores foram caracterizados através das técnicas de fluorescência de raios-X, difração de raios-X, análise termogravimétrica, análise textural e redução a temperatura programada. Foi realizado um planejamento experimental fatorial para cada catalisador e as variáveis respostas selecionadas foram o número médio de carbono (Nm), a dispersão e a curtose da distribuição dos produtos. A pressão variou de 240 a 270ºC e a pressão de 20 a 30 atm. As reações foram conduzidas em um reator de leito de lama de alta pressão e os produtos gerados foram analisados por cromatografia gasosa e identificados através de padrões internos e quantificados a partir de balanços molares e programa computacional de estimativa de área dos picos. A distribuição de hidrocarbonetos resultantes da reação da Síntese de Fischer-Tropsch apresentou comportamento de uma distribuição normal para fração diesel e graxa, semelhante ao comportamento de uma Gaussiana para todos os catalisadores nas condições estudadas. Os produtos líquidos obtidos nas corridas experimentais da SFT são constituídos principalmente de n-parafinas. Os resultados de todos os experimentos para os três tipos de catalisador apresentaram quantidades significativas de n-parafinas na faixa de 20 a 36 átomos de carbono. A análise estatística da perturbação das variáveis independentes do processo (temperatura, pressão e concentração de lítio no catalisador) sobre o número médio de carbonos mostra que apenas a concentração de lítio no catalisador tem um efeito significativo para um intervalo de confiança de 90%. A concentração de lítio apresenta influência negativa, indicando que sua utilização desfavorece a produção de hidrocarbonetos de maior peso molecular.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6440.pdf: 13562062 bytes, checksum: 63ddee486c9be2cd2baaae0f61496ced (MD5) Previous issue date: 2014-11-28 / Universidade Federal de Sao Carlos / Lithium and manganese oxide in spinel phase (LiMn2O4) was obtained by microwave-assisted hydrothermal route starting from completely soluble reagents. For this, a mixture of potassium permanganate and lithium hydroxide monohydrate (Li/Mn = 1.2) aqueous solutions and acetone (acetone/Mn = 1.1) was treated in a microwave reactor (850 W) at 140 °C for different times (10 s - 30 min) and under constant magnetic stirring. The obtained materials were characterized by X-ray diffraction, scanning and transmission electron microscopy, X-ray dispersive energy spectroscopy, electrons diffracton, inductively coupled plasma-atomic emission spectroscopy, cyclic voltammetry, thermogravimetry, structural refinement by Rietveld method and chronopotentiometry. The X-ray diffractogramm for the material synthesized in 5 min could be indexed to the JCPDS card number 35-0782 related to the LiMn2O4 in spinel phase, but the unwanted presence of K+ ions in its structure was verified. Thus, an ionic exchange step was included in the process, in which the newly-synthesized material was treated in an aqueous solution of lithium hydroxide in the same microwave reactor for different times (5 - 40 min) and under constant magnetic stirring. After 10 min, a material with low content of K+ ions and Li/Mn ratio = 0.52 was obtained, but it was electrochemically inactive. The material was submitted to a heat treatments in a conventional microwave oven for distinct times (1 - 5 min), having presented, after 4 min, the characteristic electrochemical profile of the spinel. The images obtained by scanning and transmission electron microscopy for this material showed the predominance of prismatic particles with nearly 10 - 25 nm. The results of charge and discharge tests showed that the specific capacity values are strongly dependent of the composite film thickness that composes the electrode. Thinner films presented a value of initial specific capacity of 100 ± 17 mA h g-1 with charge retention of 93% after 75 charge and discharge cycles at C/1 discharge rate. / O óxido de lítio e manganês na fase espinélio (LiMn2O4) foi obtido via rota hidrotermal assistida por micro-ondas a partir de reagentes completamente solúveis. Para tal, uma mistura das soluções aquosas de permanganato de potássio e hidróxido de lítio monoidratado (Li/Mn = 1,2) e acetona (acetona/Mn = 1,1) foi tratada em um reator de micro-ondas (850 W) a 140 oC por diferentes tempos (10 s 30 min) e sob constante agitação magnética. Os materiais obtidos foram caracterizados por difratometria de raios X, microscopia eletrônica de varredura e transmissão, energia dispersiva de raios X, difração de elétrons, espectroscopia de emissão atômica em plasma indutivamente acoplado, voltametria cíclica, termogravimetria, refinamento estrutural pelo método de Rietveld e cronopotenciometria. O difratograma de raios X do material sintetizado em 5 min pôde ser indexado à ficha cristalográfica JCPDS 35- 0782, referente ao LiMn2O4 na fase espinélio, porém verificou-se a presença indesejada de íons K+ em sua estrutura. Assim, inseriu-se no processo uma etapa de troca iônica, na qual o material recém-sintetizado foi tratado em solução aquosa de hidróxido de lítio no mesmo reator de micro-ondas a 140 oC por diferentes tempos (5 40 min) e sob constante agitação magnética. Após 10 min, foi obtido um material com baixo teor de íons K+ e com uma razão Li/Mn = 0,52, porém eletroquimicamente inativo. O material foi submetido a tratamentos térmicos em forno de micro-ondas convencional por distintos tempos (1 5 min), tendo apresentado, após 4 min, o perfil eletroquímico característico do espinélio. Nas imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura e transmissão para este material observa-se a predominância de partículas com morfologia prismática com cerca de 10 25 nm. Os resultados dos testes de carga e descarga demonstraram que os valores de capacidade específica são fortemente dependentes da espessura do filme compósito que compõe o eletrodo. Filmes menos espessos apresentaram um valor de capacidade específica inicial de 100 ± 17 mA h g-1 com retenção de carga de 93% após 75 ciclos de carga e descarga a uma taxa de descarga C/1.

Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde da Universidade do Extremo Sul Catarinense para obtenção do título de Mestre em Ciências da Saúde. / No transtorno bipolar (TB) ocorre a alternância entre episódios de depressão, mania ou hipomania. O Lítio (Li) é o fármaco mais utilizado como tratamento para o TB. Diversos anticonvulsivantes, como o valproato (VPA), possuem aplicação no tratamento do TB. Estudos mostram que disfunções da Na+K+ ATPase estão envolvidas na fisiopatologia do TB. A administração intracerebroventricular (ICV) ouabaína (OUA) (inibidor da Na+K+ ATPase) em ratos tem sido considerado um bom modelo animal de mania. A glicogênio sintase quinase-3 (GSK-3) é uma serina/treonina-quinase, geralmente ativa nas células, sendo desativada por sinais originados de vias de sinalização distintas, como a da PI3K/Akt e a da MAPK. Estudos tem demonstrado que Li e VPA inibem diretamente a ação da GSK-3. O presente estudo teve como objetivo avaliar a ação do Li ou do VPA sobre a via de sinalização de PI3K/Akt/GSK-3 em um modelo animal de mania induzido pela OUA. Foram utilizados ratos Wistar machos adultos. Os animais foram submetidos a uma cirurgia estereotáxica, em que foi introduzida uma cânula no ventrículo lateral. No primeiro protocolo, os animais receberam injeções ICV de OUA ou de líquido cefalorraquidiano artificial (aCSF). Em seguida foram tratados com Li, VPA ou salina durante sete dias. A avaliação da atividade locomotora foi realizada através do teste do campo aberto, sete dias após a administração de OUA. Foram avaliados os níveis de proteínas de vias da GSK-3 [MAPK, PI3K, AKT e GSK-3β totais e fosforiladas (p)], através das técnicas de Western Blotting. No segundo protocolo, os animais receberam injeções ICV de OUA, de aCSF, de AR-A014418 (inibidor de GSK-3) ou OUA+AR-A014418. Sete dias após, esses animais foram submetidos ao teste do campo aberto. O Li e o VPA reverteram a hiperatividade induzida pela OUA. Adicionalmente, OUA diminuiu a fosforilação de PI3K, de Akt e de GSK-3β. O Li e o VPA reverteram essas disfunções da via de sinalização da GSK-3β induzidas pela OUA. Além disso, AR-A014418 reverteu o comportamento do tipo maníaco induzido por OUA. Esses resultados sugerem que os efeitos do tipo maníaco induzidos pela OUA estão associados com a ativação da GSK-3β (e inibição da PI3K e Akt), e Li e VPA exercem efeitos antimaníacos através da modulação desta via de sinalização. Portanto, sugerem-se mais estudos sobre essa via de sinalização e seu envolvimento no TB.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho sintetizou-se o LiFePO4 pelo método solvotermal empregando-se um reator para propiciar o estudo da influência da temperatura de síntese do LiFePO4 nas suas propriedades estruturais e morfológicas. Além disso, associou-se o LiFePO4 com a polianilina visando a obtenção de um compósito com desempenho eletroquímico superior ao de seus materiais constituintes para aplicação como catodos em baterias de íon de lítio. Os difratogramas de raios X (DRX) dos LiFePO4 sintetizados a diferentes temperaturas (170 - 200 oC), independente da temperatura empregada, apresentaram picos de difração intensos e definidos, os quais foram indexados à estrutura ortorrômbica. Os voltamogramas cíclicos dos LiFePO4 sintetizados a temperaturas inferiores a 180 oC não apresentaram eletroatividade. O voltamograma cíclico do LiFePO4 sintetizado a 200 oC apresentou os processos redox mais bem definidos e no DRX foi o que apresentou uma maior intensificação da razão dos picos de difração 211/111 (1,210), indicando um melhor ordenamento das partículas de LiFePO4. A partir dos dados de TGA determinou-se a porcentagem dos materiais no compósito: 35% de LiFePO4 e 55 % de PAni. Baseado nestas proporções, preparou-se uma mistura física entre os materiais constituintes do compósito para efeito comparativo. Os espectros de infravermelho dos compósitos sintetizados via química e a partir da mistura física mostraram as bandas características do LiFePO4 e PAni. O voltamograma cíclico do compósito sintetizado via química apresentou um perfil predominantemente faradaico, uma boa reversibilidade redox (ΔEp = 0,20 V) e baixos valores de resistência à transferência de carga (14 Ω cm2). Entretanto, o compósito preparado via mistura física apresentou um perfil predominantemente capacitivo e resistivo, o que inviabiliza a sua aplicação como catodo em baterias secundárias. Desta forma, apenas o compósito de LiFePO4/PAni sintetizado via química foi selecionado para os testes de carga e descarga. Os testes galvanostáticos mostraram que o valor de capacidade específica de descarga do LiFePO4 / PAni foi 149 mA h g-1 a C/7 e uma eficiência coulômbica de 97 % após 20 ciclos de carga e descarga, indicando uma boa estabilidade eletroquímica do compósito ao longo da ciclagem. Portanto, a síntese solvotermal do LiFePO4, bem como a síntese do compósito de LiFePO4/PAni, são abordagens eficientes para se contornar o problema da baixa condutividade eletrônica e iônica do LiFePO4. / This work aims at the synthesis of the LiFePO4 by solvotermal method and the study of the influence of the synthesis temperature on the structure and morphology of the LiFePO4. In addition, the composite LiFePO4/PAni was prepared by chemical synthesis to promote the intensification of the electrochemical properties for use as cathodes in lithium ion batteries. The X-ray diffraction (XRD) of LiFePO4 synthesized at different temperatures (170-200 °C), regardless of the temperature employed, presented more intense and defined diffraction peaks, which were indexed to the orthorhombic structure. Cyclic voltammograms of LiFePO4 synthesized at temperatures below 180 °C showed no electroactivity. The cyclic voltammogram of LiFePO4 synthesized at 200 oC presented the most well-defined redox and its XRD showed the greater intensification of the ratio of the diffraction peaks 211/111 (1.210), indicating a better planning of the LiFePO4 particles. The cyclic voltammogram of the composite synthesized chemically showed a profile predominantly faradaic, a good redox reversibility (Ep = 0.20) and low charge transfer resistance values (14 Ω cm2). However, the composite prepared via physical mixture showed a predominantly capacitive and resistive profile, which prevents their application as cathode in secondary batteries. Thus, only the LiFePO4 / polyaniline composite chemically synthesized was selected for the charge and discharge tests. The galvanostatic tests showed that the specific capacity value obtained for the LiFePO4/polyaniline was 149 mA h g-1 at C/7 and a coulombic efficiency of 97 % after 20 cycles, indicating a good electrochemical stability. So the solvotermal synthesis of the LiFePO4, as well as the synthesis of the composite LiFePO4/PAni are efficient approaches to circumvent the problem of low electronic and ionic conductivity of the LiFePO4. / Dissertação (Mestrado)

O objetivo deste trabalho foi estudar a influência do tempo de calcinação sobre a estrutura de óxido misto, como também avaliar a quantidade dos materiais constituintes que favoreça as propriedades eletroquímicas dos compósitos LiMnNiO4 / PAni para aplicação como cátodos em baterias de íon de lítio. Os DRX dos óxidos calcinados a 800 °C durante diferentes tempos de calcinação tiveram os mesmos picos de difração, no entanto aquele calcinado por 12 horas apresentou picos de difração mais bem definidos, que foram indexados à estrutura romboédrica. O tamanho médio de cristalito obtido para esse óxido variou entre 44,34 e 54,2 nm. Voltamogramas cíclicos de todos os compósitos apresentaram um perfil predominantemente faradáico. No entanto, o compósito LiMnNiO4/polianilina contendo 400 mg de LiMnNiO4 teve a maior densidade de corrente de carga e, consequentemente, de carga anódica. A partir do TGA, determinou-se que a proporção entre os materiais constituintes no compósito LiMnNiO4 (400 mg)/polianilina foi de 30% para o óxido e 70% para a polianilina. Essa proporção entre os materiais constituintes resultou na intensificação das propriedades eletroquímicas do compósito LiMnNiO4/PAni. Com base nesses dados, conclui-se que os compósitos de LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2/PAni foram sintetizados quimicamente, utilizando 400 mg de óxido. Os DRXs dos compósitos condutores mostraram que a amorficidade dos polímeros condutores ocultou os picos de difração característicos dos óxidos. Os espectros de infravermelho revelaram que de fato os compósitos condutores foram sintetizados quimicamente. As micrografias de MEV do Li1/3Ni1/3Mn1/3Co1/3O2 mostraram uma morfologia compacta, com alta cristalinidade. Já os MEVs dos compósitos condutores apresentaram uma morfologia predominante característica do polímero condutor, o que indica que os polímeros condutores revestiram homogeneamente as partículas dos óxidos. As análises de TGA dos compósitos revelaram que não houve aumento significativo da estabilidade térmica, comparado com o de seus materiais constituintes. Os voltamogramas cíclicos dos compósitos de LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2(400 mg)/PAni e LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2(600 mg)/Ppi apresentaram valores de densidade de corrente e, consequentemente, de cargas anódicas superiores os de seus materiais constituintes, decorrentes do efeito sinérgico entre esses materiais. Os valores de resistência à transferência de carga dos compósitos foram inferiores aos obtidos pela PAni e pelos óxidos investigados, o que indica o favorecimento da taxa de transferência eletrônica nos compósitos. Os testes de cronopotenciometria galvanostática revelaram que os valores de capacidade específica de descarga obtidos para o LiMnNiO4 /PAni e LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2/PAni foram 112 e 147 mA h g-1 após 20 ciclos, respectivamente. Esses valores de capacidades específicas de descarga dos compósitos se mantiveram praticamente constantes durante os 20 ciclos de carga e descarga, o que indica boa estabilidade eletroquímica. Portanto, os compósitos condutores resultantes da associação de óxidos mistos (LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 e LiMnNiO4) e polianilina apresentaram intensificação de suas propriedades eletroquímicas, de onde se conclui que eles são materiais promissores como cátodos em baterias de íons lítio. / The present work aims to study the influence of the calcination time on the structure of the mixed oxide. It also aims to achieve the amount of constituent materials that favors the electrochemical properties of the composites LiMnNiO4/polyaniline for application as cathodes in lithium ion batteries. The XRD of the oxides calcined at 800 °C for different calcination periods showed the same diffraction peaks, however, that calcined for 12 h showed the best defined diffraction peaks, which were indexed to the rhombohedral structure. The crystallite size obtained for this oxide was 54.23 nm. Cyclic voltammograms of all composites showed predominantly faradaic profile. However, the LiMnNiO4/polyaniline composite containing 400 mg of LiMnNiO4 showed the highest current density, and consequently, the anodic charge. From the TGA, it was determined that the proportion between the constituent materials in LiMnNiO4 (400 mg)/polyaniline composite was 30% for oxide and 70% for polyaniline. So, this proportion between the constituent materials resulted in an intensification of the electrochemical properties of the composite LiMnNiO4/PAni. Based on these data, the composite LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2/PAni were chemically synthesized using 400 mg of oxide. The DRXs of the conducting composites showed that amorphicity of the conducting polymers hid the diffraction peaks characteristic of oxides. The infrared spectra showed that in fact the conductive composites were chemically synthesized. Micrographs of LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2 showed a compact morphology with high crystallinity. Already, SEM of the conducting composites showed a predominant characteristic morphology of the conducting polymer, indicating that these conductive polymers homogeneously coated oxides particles. The DTA analysis of the composite revealed that there was not a significant increase in thermal stability when compared with those of their constituent materials. Cyclic voltammograms of LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2 (400 mg)/PAni and LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2 (600 mg)/Ppy composites had values of current density and consequently the anodic charges higher than those of its constituent materials arising from the synergistic effect between these materials. The values of charge transfer resistance of the composites were lower than those obtained for PAni and the oxides investigated, indicating favoring the electron transfer rate in the composites. The galvanostatic chronopotentiometry tests showed that discharge specific capacities values obtained for LiMnNiO4/PAni and LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2/PAni were 112 and 147 mA h g-1 after 20 cycles, respectively. These discharge specific capacities values of the composites remained almost constant during 20 charges and discharge cycles, indicating a good electrochemical stability. Therefore, the conducting composite resulting from the association of mixed oxides (LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2 and LiMnNiO4) and polyaniline showed an intensification of their electrochemical properties and thus, are promising materials as cathodes in lithium ion batteries. / Tese (Doutorado)

O Transtorno de Humor Bipolar (THB) é uma doença psiquiátrica crônica e grave que tem sido relacionada com várias disfunções celulares, tais como uma resposta prejudicada ao estresse do retículo endoplasmático (RE). O objetivo deste trabalho foi avaliar a resposta ao estresse do RE (Unfolded Protein Response - UPR) e a morte celular induzida por este processo celular em linfócitos de pacientes com THB e indivíduos saudáveis, avaliando sua relação com os estágios da doença. Linfócitos de 30 pacientes bipolares e 32 controles pareados por sexo e idade foram tratados com tunicamicina, um indutor do estresse do RE, por 12h ou 24h, com o objetivo de mensurar os níveis de proteínas relacionadas à UPR (GRP78, eIF2α-P e CHOP) por citometria de fluxo, e por 48h para analisar a morte celular induzida pelo estresse do RE. O efeito de lítio sobre estes parâmetros na cultura celular também foi avaliado. No grupo controle, observamos a indução de GRP78 e eIF2α-P pela tunicamicina após 12h e 24h e de CHOP após 24h. O aumento induzido por tunicamicina dos níveis de proteínas relacionadas com a UPR não foram encontrados no grupo de pacientes. Entre os pacientes eutímicos, aqueles em estágio inicial da doença tiveram uma melhor resposta ao estresse do RE quando comparados aos pacientes em estágios avançados, apresentando níveis de GRP78 e eIF2α-P semelhantes aos controles após 12h de tratamento com tunicamicina. A morte celular induzida por tunicamicina foi maior nos pacientes bipolares em relação aos controles. O lítio não induziu diferenças na expressão das proteínas avaliadas e não reverteu a morte celular induzida pelo estresse do RE, entretanto levou a uma diminuição pequena, mas estatisticamente significativa, neste último parâmetro. Este estudo em cultura primária de linfócitos de pacientes bipolares reforça os resultados anteriores sobre a disfunção na resposta ao estresse do RE no THB. Essa disfunção no RE pode estar associada com a diminuição da resiliência celular nos pacientes, contribuindo, em última análise, para a progressão da doença. / Bipolar disorder (BD) is a severe chronic psychiatric disorder that has been related to several cellular dysfunctions, such as an impaired endoplasmic reticulum (ER) stress response. We aimed to evaluate the unfolded protein response (UPR) and the outcome of this cellular process in cultured lymphocytes from patients with BD and healthy subjects, assessing its relationship to the stage of the disorder. Lymphocytes from 30 BD patients and 32 age- and sex-matched controls were treated with tunicamycin, an ER stressor, for 12h or 24h in order to measure levels of UPR-related proteins (GRP78, eIF2α-P and CHOP) by flow cytometry, and for 48h to analyze ER stress-induced cell death. The effect of lithium on these parameters in cultured lymphocytes was also evaluated. In the control group, inductions of GRP78 and eIF2α-P by tunicamycin after 12h and 24h and of CHOP after 24h were observed. Tunicamycin-induced increases in UPR-related proteins were not found in the BD group. Among euthymic patients, those at an early stage of disorder had a better response to ER stress when compared to patients in advanced stages, with GRP78 and eIF2α-P levels similar to controls after 12h of treatment with tunicamycin. Tunicamycin-induced cell death was higher in BD patients compared to controls. Lithium did not induce differences in the expression of the evaluated proteins and did not reverse tunicamicin-induced cell death, but led to a small yet statistically significant decrease in this parameter. This study extends earlier findings about impaired ER stress response in primary cultures of lymphocytes from BD patients. ER dysfunction may be associated with decreased cellular resilience in BD, ultimately contributing to the progression of the disorder.

É conhecido que o sistema colinérgico, via receptor nicotínico a7, atua como atenuador do processo inflamatório. O lítio é utilizado no tratamento do transtorno afetivo bipolar e, em microdoses, foi benéfico para o tratamento da doença de Alzheimer. O objetivo desse estudo foi avaliar os efeitos do tratamento crônico com microdoses de lítio para a formação de mediadores inflamatórios em cérebros de camundongos jovens, após injeção intraperitoneal de LPS, e se os receptores a7 estavam envolvidos nesse processo. Após sete meses de tratamento, foi observado que o grupo lítio-LPS apresentou formação da memória espacial, diferentemente do grupo água-LPS. Oito dias após a injeção de LPS, os níveis de IL-6, TNF-a, IL-10 e pGSK-3b/GSK-3b estavam iguais em todos os grupos, evidenciando que o processo inflamatório já estava terminado. Além disso, não houve diferença com relação à densidade de CAT e a7. Não foi possível comprovar ou excluir o efeito anti-inflamatório das microdoses de lítio. Portanto, o desenho experimental deverá ser ajustado. / It is known that the cholinergic system, via a7 nicotinic receptors, acts as attenuator of the inflammatory process. Lithium is used in the treatment of bipolar disorder and microdosing was beneficial for the treatment of Alzheimer\'s disease. The aim of this study was to evaluate the effects of chronic treatment with lithium microdoses for the formation of inflammatory mediators in the brain of young mice after intraperitoneal injection of LPS, and if a7 receptors were involved in this process. After seven months of treatment, animals treated with lithium-LPS presented spatial memory, while water-LPS animals did not. Eight days after the induction of acute inflammation levels of IL-6, TNF-a, IL-10 and pGSK-3b/GSK-3b were the same in all groups, indicating that the inflammatory process had been completed. Still, there was no difference with respect to the density of CAT and a7. It was not possible to confirm or exclude the anti-inflammatory effect of microdoses of lithium. So, the experimental design will be adjusted.

O Transtorno de Humor Bipolar (THB) é uma doença psiquiátrica crônica e grave que tem sido relacionada com várias disfunções celulares, tais como uma resposta prejudicada ao estresse do retículo endoplasmático (RE). O objetivo deste trabalho foi avaliar a resposta ao estresse do RE (Unfolded Protein Response - UPR) e a morte celular induzida por este processo celular em linfócitos de pacientes com THB e indivíduos saudáveis, avaliando sua relação com os estágios da doença. Linfócitos de 30 pacientes bipolares e 32 controles pareados por sexo e idade foram tratados com tunicamicina, um indutor do estresse do RE, por 12h ou 24h, com o objetivo de mensurar os níveis de proteínas relacionadas à UPR (GRP78, eIF2α-P e CHOP) por citometria de fluxo, e por 48h para analisar a morte celular induzida pelo estresse do RE. O efeito de lítio sobre estes parâmetros na cultura celular também foi avaliado. No grupo controle, observamos a indução de GRP78 e eIF2α-P pela tunicamicina após 12h e 24h e de CHOP após 24h. O aumento induzido por tunicamicina dos níveis de proteínas relacionadas com a UPR não foram encontrados no grupo de pacientes. Entre os pacientes eutímicos, aqueles em estágio inicial da doença tiveram uma melhor resposta ao estresse do RE quando comparados aos pacientes em estágios avançados, apresentando níveis de GRP78 e eIF2α-P semelhantes aos controles após 12h de tratamento com tunicamicina. A morte celular induzida por tunicamicina foi maior nos pacientes bipolares em relação aos controles. O lítio não induziu diferenças na expressão das proteínas avaliadas e não reverteu a morte celular induzida pelo estresse do RE, entretanto levou a uma diminuição pequena, mas estatisticamente significativa, neste último parâmetro. Este estudo em cultura primária de linfócitos de pacientes bipolares reforça os resultados anteriores sobre a disfunção na resposta ao estresse do RE no THB. Essa disfunção no RE pode estar associada com a diminuição da resiliência celular nos pacientes, contribuindo, em última análise, para a progressão da doença. / Bipolar disorder (BD) is a severe chronic psychiatric disorder that has been related to several cellular dysfunctions, such as an impaired endoplasmic reticulum (ER) stress response. We aimed to evaluate the unfolded protein response (UPR) and the outcome of this cellular process in cultured lymphocytes from patients with BD and healthy subjects, assessing its relationship to the stage of the disorder. Lymphocytes from 30 BD patients and 32 age- and sex-matched controls were treated with tunicamycin, an ER stressor, for 12h or 24h in order to measure levels of UPR-related proteins (GRP78, eIF2α-P and CHOP) by flow cytometry, and for 48h to analyze ER stress-induced cell death. The effect of lithium on these parameters in cultured lymphocytes was also evaluated. In the control group, inductions of GRP78 and eIF2α-P by tunicamycin after 12h and 24h and of CHOP after 24h were observed. Tunicamycin-induced increases in UPR-related proteins were not found in the BD group. Among euthymic patients, those at an early stage of disorder had a better response to ER stress when compared to patients in advanced stages, with GRP78 and eIF2α-P levels similar to controls after 12h of treatment with tunicamycin. Tunicamycin-induced cell death was higher in BD patients compared to controls. Lithium did not induce differences in the expression of the evaluated proteins and did not reverse tunicamicin-induced cell death, but led to a small yet statistically significant decrease in this parameter. This study extends earlier findings about impaired ER stress response in primary cultures of lymphocytes from BD patients. ER dysfunction may be associated with decreased cellular resilience in BD, ultimately contributing to the progression of the disorder.