Made available in DSpace on 2016-06-02T20:35:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseLRD.pdf: 3542566 bytes, checksum: e015fd7ef5aa1d080e3bf6dda8293af6 (MD5) Previous issue date: 2003-09-12 / Financiadora de Estudos e Projetos / In this work we synthetisized and characterized different polymetallated pophyrins, using as precursors 5,10,15,20-piridilporphyrin and [RuCl2(CO(DMF)(PPh3)2], cis-[RuCl2(bipy)(dppb)] and mer-[RuCl3(dppb)(H2O)] as peripherical componds. The internal metals into de macrocyclic porphyrin were Co(II), Ni(II), Cu(II) and Zn(II). These complexes were characterized by several techciques such as, absorptional spectroscopy in the visible, utraviole and near infrared region, vibracional spectroscopy, cyclic voltammetry, X-ray crystallography and elemental analyses of carbon, hydrogen and nitrogen. Modified electrode was obtained using the porphyrin {Co(II)-[RuCl2(dppb)]4} by cyclic voltammetry. The modified electrode was obtained in carbon vitreos and the proposed mechanism for the formation of the film was consolidated with the existence of the intervalence transition in the near infrared, which one was attributed to intervalence transition Ru(II) → Ru(III). Such modified electrode was used for the determination, using the technique of cyclic voltammetry, of hydroquinone, 1,4-benzoquinone, dopamine, catecol, ascorbic acid and paracetamol. Dopamine and paracetamol were also analyzed in commercial medicines. Dopamine was determined in the µmol concentrations range usin squere wave voltammetry technique. The X-ray structure of to the porphyrin {Ni(II)-[RuCl3(dppb)]4} was determined. Modified electrode, obtained with the pophyron {H2-TPyP[RuCl3(dppb)]4} using the same procedure, was used as potenciometric sensor for pH measures. Langmuir-Blodgett films were obtained with the porphyrin {H2-TPyP[RuCl3(dppb)]4. / In this work we synthetisized and characterized different polymetallated pophyrins, using as precursors 5,10,15,20-piridilporphyrin and [RuCl2(CO(DMF)(PPh3)2], cis-[RuCl2(bipy)(dppb)] and mer-[RuCl3(dppb)(H2O)] as peripherical componds. The internal metals into de macrocyclic porphyrin were Co(II), Ni(II), Cu(II) and Zn(II). These complexes were characterized by several techciques such as, absorptional spectroscopy in the visible, utraviole and near infrared region, vibracional spectroscopy, cyclic voltammetry, X-ray crystallography and elemental analyses of carbon, hydrogen and nitrogen. Modified electrode was obtained using the porphyrin {Co(II)-[RuCl2(dppb)]4} by cyclic voltammetry. The modified electrode was obtained in carbon vitreos and the proposed mechanism for the formation of the film was consolidated with the existence of the intervalence transition in the near infrared, which one was attributed to intervalence transition Ru(II) → Ru(III). Such modified electrode was used for the determination, using the technique of cyclic voltammetry, of hydroquinone, 1,4-benzoquinone, dopamine, catecol, ascorbic acid and paracetamol. Dopamine and paracetamol were also analyzed in commercial medicines. Dopamine was determined in the µmol concentrations range usin squere wave voltammetry technique. The X-ray structure of to the porphyrin {Ni(II)-[RuCl3(dppb)]4} was determined. Modified electrode, obtained with the pophyron {H2-TPyP[RuCl3(dppb)]4} using the same procedure, was used as potenciometric sensor for pH measures. Langmuir-Blodgett films were obtained with the porphyrin {H2-TPyP[RuCl3(dppb)]4. / No presente trabalho foram sintetizadas e caracterizadas diferentes porfirinas polirutenadas, utilizando-se como precursores a 5,10,15,20-tetrapiridilporfirina e os complexos periféricos [RuCl2(CO)(DMF)(PPh3)2], cis-[RuCl2(bipy)(dppb)] e mer-[RuCl3(dppb)(H2O)] tendo com metal interno ao macrocíclo porfirínico Co(II), Ni(II), Cu(II) e Zn(II). Para a caracterização destas porfirinas polirutenadas foram utilizadas diversas técnicas espectroscópicas, tais como: Espectroscopia de Absorção na Região do Infravermelho, Espectroscopia de Absorção na Região do Ultravioleta/Visível e Infravermelho Próximo, Voltametria Cíclica, Ressonância Magnética Nuclear de 31P{1H}, Difração de Raios-x e Analise Elementar. Foram obtidos eletrodos modificados utilizando a porfirina {Co(II)-TPyP[RuCl3(dppb)]4} por voltametria cíclica. Os eletrodos modificados foram obtidos em carbono vítreo e o mecanismo proposto para a caracterização dos filmes foi consolidado com a existência da transição de intervalência na região do infravermelho-próximo, à qual atribuiu-se a transição de intervalência Ru(II) → Ru(III). Tal eletrodo modificado foi utilizado para a determinação, utilizando a técnica de voltametria cíclica, de hidroquinona, 1,4-benzoquinona, dopamina, catecol, ácido ascórbico e paracetamol, sendo que a dopamina e o paracetamol também foram determinados em medicamentos comerciais. Determinou-se novamente dopamina utilizando voltametria de onda quadrada para alcançar concentrações na faixa de micromolar. Determinou-se a estrutura de Raios-X para a porfirina {Ni(II)-TPyP[RuCl3(dppb)]4}. Obteve-se também eletrodo modificado com a porfirina {H2TPyP[RuCl3(dppb)]4} utilizando o mesmo procedimento, o qual foi utilizado como sensor potenciométrico para medidas de pH. / No presente trabalho foram sintetizadas e caracterizadas diferentes porfirinas polirutenadas, utilizando-se como precursores a 5,10,15,20-tetrapiridilporfirina e os complexos periféricos [RuCl2(CO)(DMF)(PPh3)2], cis-[RuCl2(bipy)(dppb)] e mer-[RuCl3(dppb)(H2O)] tendo com metal interno ao macrocíclo porfirínico Co(II), Ni(II), Cu(II) e Zn(II). Para a caracterização destas porfirinas polirutenadas foram utilizadas diversas técnicas espectroscópicas, tais como: Espectroscopia de Absorção na Região do Infravermelho, Espectroscopia de Absorção na Região do Ultravioleta/Visível e Infravermelho Próximo, Voltametria Cíclica, Ressonância Magnética Nuclear de 31P{1H}, Difração de Raios-x e Analise Elementar. Foram obtidos eletrodos modificados utilizando a porfirina {Co(II)-TPyP[RuCl3(dppb)]4} por voltametria cíclica. Os eletrodos modificados foram obtidos em carbono vítreo e o mecanismo proposto para a caracterização dos filmes foi consolidado com a existência da transição de intervalência na região do infravermelho-próximo, à qual atribuiu-se a transição de intervalência Ru(II) → Ru(III). Tal eletrodo modificado foi utilizado para a determinação, utilizando a técnica de voltametria cíclica, de hidroquinona, 1,4-benzoquinona, dopamina, catecol, ácido ascórbico e paracetamol, sendo que a dopamina e o paracetamol também foram determinados em medicamentos comerciais. Determinou-se novamente dopamina utilizando voltametria de onda quadrada para alcançar concentrações na faixa de micromolar. Determinou-se a estrutura de Raios-X para a porfirina {Ni(II)-TPyP[RuCl3(dppb)]4}. Obteve-se também eletrodo modificado com a porfirina {H2TPyP[RuCl3(dppb)]4} utilizando o mesmo procedimento, o qual foi utilizado como sensor potenciométrico para medidas de pH.

Desde el comienzo de su modernización a finales del siglo XVIII, la Química se ha desarrollado continua y rápidamente a través de la teoría atómico-molecular; sin embargo, esta química del enlace covalente ha sido explotada hasta sus límites conceptuales, de forma que incluso el mejor químico sintético de hoy día no puede fabricar sistemas moleculares complicados usando sólo el repertorio de herramientas disponibles para crear enlaces covalentes. Puesto que el siguiente paso al aumentar el nivel de complejidad hacia los sistemas polimoleculares organizados presentes en los sistemas vivos se encuentra unido a las interacciones no covalentes, es el momento de que los químicos miren más allá de la síntesis clásica hacia la Química Supramolecular, una rama relativamente joven de la ciencia que se preocupa del estudio de las características básicas de estas interacciones no covalentes. En los últimos 25 años, una enorme parte de la investigación química se ha detenido en el campo de los dispositivos moleculares fotoactivos, observando que los resultados que pueden ser obtenidos de la interacción de la luz con la materia dependen del grado de organización de la misma; en este sentido, las entidades supramoleculares que contienen este tipo de componentes pueden desarrollar propiedades nuevas moduladas por la disposición de sus unidades constitutivas, dando lugar a procesos fotoquímicos distintivos de estas especies. A través de esta ruta es posible disponer componentes moleculares prefabricados que lleven a cabo una determinada propiedad relacionada con la luz, siendo posible diseñar sistemas organizados y funcionalmente integrados capaces de elaborar la señal proporcionada por los fotones para desarrollar funciones complejas. / Montes Navajas, PM. (2009). Sistemas supramoleculares basados en la encapsulación en cucurbit(n)uriles [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/6281 / Palancia

O interesse em buscar fontes naturais para compostos antioxidantes aumentou os estudos sobre frutas, principalmente referente a presença das antocianinas. O camu-camu é um fruto oriundo da região amazônica que vem ganhando destaque nas indústrias de cosméticos, medicamento e alimentos por ser uma fonte rica em antocianinas, ácido ascórbico e minerais. O objetivo do trabalho foi avaliar a incorporação das antocianinas presentes na casca do camu-camu em filmes de desintegração oral à base de gelatina e amido. Os filmes foram produzidos pela técnica casting a partir de blendas de gelatina e amido, com diferentes concentrações (0:100; 25:75; 50:50; 75:25; 100:0), plastificante sorbitol e com a adição de diferentes concentrações do extrato aquoso da casca de camu-camu (0, 10, 15 e 20 g/100g solução filmogênica). Foram analisadas as propriedades mecânicas pelo do teste de tração, cor e opacidade, ângulo de contato, tempo de desintegração, FTIR e MEV. Nos filmes com adição do extrato de camu-camu foram realizadas, adicionalmente, análises de pH de superfície, antocianinas totais e estudo da estabilidade. Com relação as propriedades mecânicas, verificou-se que as alterações nas concentrações de amido e gelatina (AMI:GEL) apresentou diferenças significativas para todos os parâmetros estudados (tensão na ruptura, elongação na ruptura e módulo elástico). O aumento da concentração de gelatina elevou a tensão de ruptura e o aumento da concentração de amido produziu filmes mais frágeis e quebradiços. A adição do extrato apresentou diminuição na tensão de ruptura e no módulo elástico, e aumento na elongação dos filmes. Das análises de cor e opacidade observou-se que com maiores concentrações de amido e do extrato, aumentam os valores da luminosidade, da croma a* e da opacidade, enquanto para a croma b* ocorre uma diminuição. Os ângulos de contato dos filmes diminuíram significativamente com o aumento da concentração de amido e aumentaram com maiores concentrações de extrato. Os filmes com extrato, apresentaram tempo de desintegração inferior, sendo observados tempos maiores com o aumento da concentração de gelatina. Com relação a estabilidade, os filmes apresentaram elevada perda das quantidades de antocianinas para todas as formulações analisadas. Todos os filmes analisados apresentaram incorporação eficiente do extrato, dessa forma, conclui-se que a produção de filmes de desintegração oral com extrato de camu-camu é uma alternativa eficiente para o aproveitamento dos compostos funcionais presentes da casca. / The interest in finding natural sources for antioxidants increased studies on fruit, especially regarding the presence of anthocyanins. Camu-camu is a fruit originating in the Amazon region that is gaining prominence in the cosmetics, medicine and food to be a rich source of anthocyanins, ascorbic acid and minerals. The objective was to evaluate the incorporation of anthocyanins present in the shell of the camu-camu in films orally disintegrating based gelatin and starch. The films were produced by casting from blends of gelatin and starch with different concentrations (0: 100, 25:75, 50:50, 75:25, 100: 0), plasticizer sorbitol and with the addition of different concentrations the aqueous extract of camu-camu peel (0, 10,15 and 20 g / 100 g film solution). The mechanical properties were analyzed using the tensile test, color, and opacity, contact angle, disintegration time, FTIR and SEM. In the films with the addition of camu-camu extract were performed, additionally, surface pH analysis, anthocyanins and stability. Regarding the mechanical properties, it has been found that changes in starch and gelatin concentrations (AMI:GEL) showed significant differences for all the studied parameters (stress, elongation and elastic modulus). The increase in the gelatin concentration to increased breakdown voltage and increased concentration of starch produced more fragile and brittle films. The addition of the extract showed a decrease in breakdown voltage and elastic modulus, and increased elongation of the films. Analysis of the color and opacity was observed that with higher concentrations of starch and the extract, increases the brightness values of a* chroma and opacity as to chroma b* is decreased. The contact angles of the films decreased significantly with increasing starch concentration and increased with higher extract concentrations. The films to extract showed disintegration time lower, longer times being observed with increasing concentration of gelatin. Regarding stability, the films showed high loss of the amounts of anthocyanins for all formulations analyzed. All samples show efficient incorporation films extract thus concluded that the production of the orally disintegrable films with camu-camu extract is an effective alternative to the use of compounds of the functional shell.

A indústria cerâmica tem destinado produtos para as mais diversas áreas e, com a crescente exigência de alta qualidade, tornou-se necessário desenvolver novas técnicas para o processamento cerâmico. O objetivo consiste em produzir corpos a verde (antes da queima) mais homogêneos, com menor incidência de micro-defeitos. Tais materiais podem ser produzidos preparando-se suspensões aquosas de pós cerâmicos como o óxido de alumínio (Al2O3), conhecido como alumina. Estas suspensões possuem um alto teor de sólidos no meio. A adição de outras espécies ao meio auxilia a dispersão das partículas, aumentando a estabilidade da suspensão. Estas espécies podem ser polieletrólitos (polímeros com cargas) que interagem com a superfície das partículas de alumina, através de vários mecanismos, promovendo um impedimento à aproximação de outras partículas. Neste trabalho, foram utilizados três tipos de taninos, que são macromoléculas de origem vegetal, de nome comercial Weibull e Macrospec; e Dispersan, sendo que a diferença entre eles está na quantidade de grupos hidroxila, maior em Macrospec com relação a Weibull, e na mistura com polímero sintético, o poliacrilato de sódio, caso do Dispersan. Um derivado quaternizado de quitosana, (nitrogênio trimetilado), um polissacarídeo natural, também foi utilizado como agente de estabilização. A meta pretendida correspondia à obtenção de suspensões com partículas menores e portanto menor viscosidade e maior fluidez, ou seja a suspensões mais homogêneas que levem a produtos de melhor qualidade. A avaliação da estabilidade das suspensões, devido à adição das macromoléculas, foi feita através de medidas de viscosidade, potencial zeta, diâmetro médio de partícula, além de testes de sedimentação. Dentre os agentes de estabilização utilizados, os taninos Weibull, Macrospec e Dispersan, no geral, apresentaram desempenho similar, contribuindo para uma diminuição da viscosidade e do tamanho das partículas da suspensão e no teste de sedimentação, um melhor empacotamento. A quitosana quaternizada também levou à estabilização da suspensão em determinadas condições mas, comparativamente aos taninos, apresentou desempenho inferior. Os resultados foram promissores, todavia, devendo o estudo ser aprofundado considerando-se condições diversificadas. / The ceramic industry provides products for several areas, and new processing techniques became necessary to meet the quality requirements. The objective is to produce more homogeneous green microstructures (bodies before burning), with lower number of micro-defects. Such materials can be produced from aqueous suspensions of aluminum oxide (Al2O3), known as alumina. These suspensions have a large number of solid particles, and dispersion of particles may be assisted by the addition of other species, increasing stability. These species can be polyelectrolytes (polymers with charges) that interact with the surface of alumina particles, hindering the approach of other particles. In this work, vegetal macromolecules such as tannins and chitosan, polysaccharides found in exoskeleton of crustaceans, are used as stabilizing (stabilization) agents of the suspension. Evaluation of the suspension stability, due to addition of these macromolecules, is performed through measurements of viscosity, zeta potential, particle diameter, pore size and sedimentation tests. The overall aim is the attainment of less viscous suspensions with smaller particles and greater fluidity, i.e. more homogeneous suspensions that lead to better-quality products. Amongst the stabilizing agents used, the tannins presented the better performance, contributing for a reduction in viscosity and particle size, in addition to a better wrapping up in the sedimentation tests. Although the quaternized chitosan has also contributed for a decrease in viscosity and particle size, it presented inferior performance, in comparison to that of tannins. These results were nevertheless promising, and a further study with chitosan is recommended, in which other conditions are employed.

Os objetivos da tese são, investigar (i) as estruturas terciária e quaternária de diversas proteínas em solução e (ii) as mudanças conformacionais de proteínas induzidas por ligantes e/ou temperatura, variando-se a concentração dos mesmos, etc. A principal técnica utilizada foi a de espalhamento de raios X a baixos ângulos (no inglês SAXS de mall-angle X-ray scattering), associada a outras metodologias como cristalografia e modelagem de proteínas. As contribuições dos estudos realizados de várias proteínas de interesse científico foram as seguintes: (i) propôs-se pela primeira vez um modelo de um receptor nuclear (RXR) composto por dois domínios, um de ligação ao ligante e outro ao DNA; (ii) elucidou-se o estado configuracional da fosfo-enol-piruvato carboxoquinase em solução; (iii) foi determinado o efeito de agregação e mudança conformacional induzido por ligantesna isoenzima fosfofrutoquinase e (iv) determinou-se a estrutura em solução da interleucina humana 22 e propôs-se modelos de interação com seus receptores. Além disso, (i) foi desenvolvido um método para determinar o estado oligomérico de uma proteína em solução, em quaisquer condições de tampão e concentração, utilizando medidas de SAXS em escala relativa, e (ii) mostrou-se que a densidade das proteínas é uma função do seu peso molecular, contrariando conceitos clássicos, tendo as proteínas pequenas (< 20kDa) uma densidade mais elevada que as maiores. / The purpose of this thesis is to investigate (I) the tertiary and quaternary structure of several proteins in solution and (II) conformational changed that such proteins undergo when they bind to ligands or temperature, pH, etc. conditions are varied. The main experimental technique utilized in this study was Small Angle X-Ray Scattering (SAXS) associated to other techniques and approaches like protein crystallography and homology modeling. The main contributions related to this work are: (i) for the first time a model for a nuclear receptor (RXR) containing two domains was proposed, one DNA binding domain and one ligand binding domain; (ii) the oligomeric state of the phosphor-enol-pyruvate caboxykynase in solution was detennined; (iii) the conformation changed induced by ligants to the isoenzyme phosphofructokinase was determined and (iv) the solution structure of human interleukin revealed and a model with its receptor proposed. Additionally, (i) a method for determining the oligomeric state of a protein in solution under any buffer conditions and concentration using SAXS in relative scale is proposed and (ii) it was also shown that proteins density is a molecular weight dependent function, where small proteins with less than 20kDa have in average a larger density than bigger ones.

A importância do estudo das celulases não se limita à aquisição de conhecimento científico, mas também ao grande potencial biotecnológico que elas representam. Isso se deve ao fato da celulose ser a molécula mais abundante presente na natureza e prover uma vasta gama de produtos e processos sustentáveis. Muitas famílias de celulases já foram bem caracterizadas, enquanto outras permanecem ainda desconhecidas. Dentre estas últimas, a família 45 das hidrolases de glicosídeos é a família de celulases fúngicas menos caracterizada tanto estruturalmente quanto funcionalmente. Recentemente foi proposta a divisão dessa família em três subfamílias e, até agora, apenas membros da subfamília A tiveram enzimas estruturalmente elucidadas. Nesse trabalho reportamos a estrutura cristalográfica da proteína recombinante endoglucanase de Phanerochaete chrysosporium (PcCel45A), a primeira das hidrolases de glicosídeos da subfamília C, e seu complexo com celobiose a 1,4 &Aring; e 1,7 &Aring; de resolução, respectivamente. A PcCel45A é uma enzima de domínio único, com uma estrutura em &beta;-barril e seu empacotamento geral remete ao formato de âncora. O sítio ativo da enzima forma um longo sulco na superfície da estrutura, sendo que o seu centro catalítico é diferente das outras enzimas publicadas dessa família e o aspartato catalítico, que atua como aceptor de próton na reação de inversão, (Asp10) não é conservado. Adicionalmente, a estrutura cristalográfica dessa enzima apresenta mais similaridades com as &beta;-expansinas (proteínas de plantas) e transglicosilases líticas (proteínas que clivam o peptidoglicano de bactérias) do que com as outras representantes da família 45, o que a torna ainda mais singular. Para entendermos melhor seu funcionamento foram realizadas mutações sítio-dirigidas nos principais resíduos do sítio ativo. O Asp121, conhecido por participar da reação de inversão das outras enzimas da família como doador de próton, mostrou-se essencial para a atividade da enzima, enquanto que outros resíduos conservados como a Tyr25, o Trp161 e o Asp92 afetaram, mas não aniquilaram a atividade da enzima, apresentando aproximadamente 20%, 50% e 10% da atividade da enzima nativa, respectivamente. / The importance of the study of the cellulases is not limited to generating significant scientific knowledge, since these enzymes represents an enormous potential in biotechnology. This is partly because cellulose is the most abundant molecule in nature and provides a wide range of products and sustainable process. Many cellulases families have been well characterized, while others still remain unknown. Among them, the glycoside hydrolase family 45 is the least well characterized both structurally and functionally, between fungal cellulases. It was recently proposed the subdivision of this family into three subfamilies, with structural information available only for subfamily A. In this work, we report the chrystallographic structure of the recombinant endoglucanase from Phanerochaete chrysosporium (PcCel45A), the first GH45 subfamily C and its complex with cellobiose at 1.4 &Aring; and 1.7 &Aring; respectively. The PcCel45A is a single domain enzyme, which has a &beta;-barrel structure with the overall shape resembling an anchor. The active site of the enzyme has a long cleft on the surface, being remarkably different from those members of subfamily A, and the catalytic aspartate responsible for acting as proton acceptor (Asp10) is not present. Additionally, the chrystallographic structure of this enzyme has shown more similarity with &beta; -expansins (plant proteins) and lytic transglycosylase (proteins that cleave the peptidoglycan of bacteria) than others representants of family 45, which makes it more singular. For a better understanding of its function, we perform pontual mutations in the main residues from active site. The Asp121, known for acting as proton acceptor in the inversion reaction of others enzymes, proved to be essential for the enzyme activity, while others conserved residues as Tyr25, Trp161 and Asp92 affected but not annihilated the enzyme activity, leaving approximately 20%, 50% and 10% of the native enzyme activity.

Hidrogéis são macromoléculas tridimensionais formadas por polímeros hidrofílicos, os quais são entrecruzados para manter sua estrutura. Quando expostos a água apresentam grande absorção, porém sem sofrer a dissolução. Nesta tese foram preparados hidrogéis para serem aplicados como materiais de liberação controlada de fertilizantes e condicionadores de solo. Os hidrogéis foram sintetizados através de reações de entrecruzamento de goma gelana (GGHA e GGLA) com (i) quitosana (CH), (ii) Jeffamina (JEF), (iii) L-lisina (LYS), (iv) gelatina (GEL) e alginato (ALG) com quitosana (CH). A formação de redes poliméricas foi confirmada por espectroscopia FT-IR e análises térmicas, também evidenciando a estabilidade térmica dessas amostras acima de 200°C. As morfologias dos hidrogéis liofilizados foram observadas por MEV, evidenciando as estruturas abertas e porosas. Os resultados de hidratação dos hidrogéis mostraram altos valores de absorção de água em relação ao seu peso seco, sendo 218 vezes para GGHA:CH, 164 vezes para GGHA:LYS, 145 vezes para GGHA:JEF, 113 vezes para GGHA:GEL e 80 vezes para ALG:CH. Amostras de GGLA apresentaram baixos valores de absorção de água. Os testes de perda de água dos hidrogéis ALG:CH apresentam tempo 59% maior e os hidrogéis de GGHA:CH 100% maior e, aproximadamente 60% maior para os hidrogéis GGHA:LYS, GGHA:JEF e GGHA:GEL quando comparados com a evaporação de água pura. A liberação completa do fertilizante comercial monopotássio de fosfato (MKP) ocorreu em 8 h de imersão dos hidrogéis em água e foi estimada em aproximadamente 400 mg por um grama de polímero, independente do hidrogel utilizado, enquanto os ensaios de liberação controlada do fertilizante nitrogênio, fósforo e potássio (NPK) revelaram liberação de aproximadamente 300 mg de fertilizante por um grama de hidrogel, também independente do hidrogel utilizado. Os resultados obtidos demonstraram a possível utilização de hidrogéis entrecruzados a base de macromoléculas naturais em sistemas de controle de umidade do solo e liberação controlada de fertilizantes. / New hydrogels based on natural macromolecules such as gellan gum, chitosan, alginate, gelatin and lysine were synthetized and characterized by spectroscopic, thermal and microscopic analysis. The samples were also investigated in terms of water absorption and fertilizers release. The samples were obtained by crosslinking reactions of gellan gum (GGHA and GGLA) with (i) chitosan (CH), (ii) Jeffamine (JEF), (iii) L-lysine (LYS) and (iv) gelatin (GEL). The samples of alginate (ALG) and chitosan (CH) were also obtained and characterized. The formation of polymer networks was confirmed by FT-IR spectroscopy and thermal analysis, which revealed the thermal stability of the samples above 200°C. The morphology of lyophilized hydrogels was observed by SEM presenting open and porous structure. Moreover, the results of swelling showed high water absorption values in relation to the samples dry weight. These values were of 218 times for GGHA:CH, 164 times for GGHA:LYS, 145 times for GGHA:JEF, 113 times for GGHA:GEL and 80 times for ALG:CH. GGLA samples showed lower values of water absorption when compared with other samples. The water retention time of hydrogel ALG:CH hydrogels was 59% higher than pure water. For the sample GGHA:CH the water retention time was 100% higher and about 60% higher for the hydrogels GGHA:LYS, GGHA:JEF and GGHA:GEL. The samples were charged with commercial fertilizers such as phosphate monopotassium (MKP) and phosphate monopotassium (MKP), and they were tested as controlled fertilizer release materials for agriculture. It was observed for all samples that a complete release of MKP occurred after 8 h of its immersion in water and was estimated in about 400 mg per one gram of polymer. The controlled release of NPK was in about 300 mg per one gram of hydrogel, independent of the hydrogel composition. In conclusion, all the obtained results revealed that the natural macromolecules-based hydrogels are very promising alternatives for humidity control system and controlled fertilizers release in agriculture.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2016-05-03T14:17:39Z No. of bitstreams: 1 PDF - Emannuella Hayanna Alves de Lira.pdf: 1372178 bytes, checksum: 438b6581ece1ed43e8780c22ab7498f0 (MD5) / Approved for entry into archive by Secta BC (secta.csu.bc@uepb.edu.br) on 2016-07-25T19:30:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PDF - Emannuella Hayanna Alves de Lira.pdf: 1372178 bytes, checksum: 438b6581ece1ed43e8780c22ab7498f0 (MD5) / Approved for entry into archive by Secta BC (secta.csu.bc@uepb.edu.br) on 2016-07-25T19:33:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PDF - Emannuella Hayanna Alves de Lira.pdf: 1372178 bytes, checksum: 438b6581ece1ed43e8780c22ab7498f0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-25T19:33:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Emannuella Hayanna Alves de Lira.pdf: 1372178 bytes, checksum: 438b6581ece1ed43e8780c22ab7498f0 (MD5) Previous issue date: 2016-02-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In the present study is proposed test the hypothesis that salinity affects the mobilization of reserves for the development of Jatrophaseedlings with damage to the growth and stabilization of the seedlings. The study consisted of three experiments, where in the 1st was standardized the experimental driving time, salt dosages and the best time to collect the seedlings to be used in subsequent experiments. For this purpose, were used two genotypes of Jatropha (CNPAPM-X and CNPAPM-III) and 5 concentrations of NaCl (0; 50; 100; 150; 200 mM) applied between the 4th and 8th days after sowing. In this experiment it was found that the NaCl dose which provided the highest germination rate for the CNPAPM-X genotype was 200 mM and for CNPAPM-III genotype was 50 mM.Furthermore, it was observed that the genotype CNPAPM-X was more tolerant to salt stress, during the germination phase, than the CNPAPM-III genotype. Thus, the doses of 75 and 150 mMNaCl were defined such as moderate and severe, respectively, to be used in subsequent experiments. In experiment 2, to define the effect of salinity on the initial growth of Jatropha seedlings were evaluated the water status through the moisture percentage, relative water content, ion partition and physiological damage in membrane seedlings treated with 0; 75 and 150 mMNaCl. In this experiment it could be suggested that the water status of Jatropha seedlings is hampered by the increasing salinity, by reducing the accumulation capacity + of water by plants and this may be associated with increased content of Na especially on the stem, indicating that this part works like asaccumulator of this ion.The relationship between the effects of salinity on growth of seedlings were evaluated in the third experiment through quantification of sugars, starch, proteins, amino acids and lipids in cotyledonary leaves, stem and roots. In this experiment there was an increase in the content of all classes of macromolecules analyzed in at least one of the organs studied. This experiment concluded that the accumulation of these macromolecules in the analyzed parts could assist in osmotic adjustment process Jatrophaseedlings under salinity, although this accumulation has not been able to prevent losses in the biomass of plants. Further, it was found that salinity caused inhibition of lipid mobilization and carbon reserves, factors that together with the synthesis of proteins and amino acids contribute to the salinity tolerance of these plants. / No presente trabalho propôs-se testara hipótese de que a salinidade afeta a mobilização de reservas durante o desenvolvimento de plântulas de pinhão manso com prejuízos ao crescimento e estabilização das plântulas. A pesquisa constou de 3experimentos, onde no1°padronizou-se , as doses de sal e a melhor fase para a coleta das plântulas a serem utilizadas nos experimentos subsequentes. Para tanto, utilizou-se dois genótipos de pinhão manso (CNPAPM-X e CNPAPM- III) e 5 concentrações de NaCl (0; 50; 100; 150; 200mM) aplicados entre o 4° e 8° dia após a semeadura. Nesse experimento verificou-se que a dose de NaCl que proporcionou maior índice de germinação para o genótipo CNPAPM-X foi a de 200 mM e para o genótipo CNPAPM-III foi a de 50 mM.Ainda, observou-se que o genótipo CNPAPM-X foi mais tolerante à salinidade durante a fase germinativa do que o genótipo CNPAPM-III. Assim, definiu-se as doses de 75 e 150 mM de NaCl como tratamentos moderado e severo, respectivamente, a serem utilizados nos experimentos subsequentes. No experimento 2 para se definir o efeito da salinidade no crescimento inicial de plântulas de pinhão manso avaliou-se o status hídrico através do percentual de umidade, conteúdo relativo de água, partição iônica e os danos fisiológicos em membrana de plântulas tratadas com 0; 75 e 150 mM de NaCl. Nesse experimento é possível sugerir que o status hídrico de plântulas depinhão manso é prejudicado pelo aumento da salinidade, através de uma redução na capacidade do acumulo de água pelas plantas e que isso + pode estar associado ao aumento do conteúdo de Na principalmente no caule, indicando que este órgão funciona como acumulador deste íon. A relação entre os efeitos da salinidade no crescimento de plântulas foram avaliados no experimento 3 através da quantificação de açucares, amido, proteínas, aminoácidos e lipídios em folhas cotiledonares, caule e raízes. Nesse experimento observou-se aumento no conteúdo de todas as classe de macromoléculas analisadas em ao menos 1 dos órgão estudados.Este experimento permitiu concluir que o acúmulo dossolutos orgânicosanalisados podem auxiliar no processo de ajustamento osmótico de plântulas de pinhão manso sob salinidade, embora esse acumulo não tenha sido capaz de impedir as perdas na biomassa das plântulas.Ainda, verificou-se que a salinidade provocou inibição da mobilização de lipídios e reservas de carbono, fatores que juntamente com a síntese de proteínas e aminoácidos contribuem para a tolerância dessas plantas a salinidade.

A indústria cerâmica tem destinado produtos para as mais diversas áreas e, com a crescente exigência de alta qualidade, tornou-se necessário desenvolver novas técnicas para o processamento cerâmico. O objetivo consiste em produzir corpos a verde (antes da queima) mais homogêneos, com menor incidência de micro-defeitos. Tais materiais podem ser produzidos preparando-se suspensões aquosas de pós cerâmicos como o óxido de alumínio (Al2O3), conhecido como alumina. Estas suspensões possuem um alto teor de sólidos no meio. A adição de outras espécies ao meio auxilia a dispersão das partículas, aumentando a estabilidade da suspensão. Estas espécies podem ser polieletrólitos (polímeros com cargas) que interagem com a superfície das partículas de alumina, através de vários mecanismos, promovendo um impedimento à aproximação de outras partículas. Neste trabalho, foram utilizados três tipos de taninos, que são macromoléculas de origem vegetal, de nome comercial Weibull e Macrospec; e Dispersan, sendo que a diferença entre eles está na quantidade de grupos hidroxila, maior em Macrospec com relação a Weibull, e na mistura com polímero sintético, o poliacrilato de sódio, caso do Dispersan. Um derivado quaternizado de quitosana, (nitrogênio trimetilado), um polissacarídeo natural, também foi utilizado como agente de estabilização. A meta pretendida correspondia à obtenção de suspensões com partículas menores e portanto menor viscosidade e maior fluidez, ou seja a suspensões mais homogêneas que levem a produtos de melhor qualidade. A avaliação da estabilidade das suspensões, devido à adição das macromoléculas, foi feita através de medidas de viscosidade, potencial zeta, diâmetro médio de partícula, além de testes de sedimentação. Dentre os agentes de estabilização utilizados, os taninos Weibull, Macrospec e Dispersan, no geral, apresentaram desempenho similar, contribuindo para uma diminuição da viscosidade e do tamanho das partículas da suspensão e no teste de sedimentação, um melhor empacotamento. A quitosana quaternizada também levou à estabilização da suspensão em determinadas condições mas, comparativamente aos taninos, apresentou desempenho inferior. Os resultados foram promissores, todavia, devendo o estudo ser aprofundado considerando-se condições diversificadas. / The ceramic industry provides products for several areas, and new processing techniques became necessary to meet the quality requirements. The objective is to produce more homogeneous green microstructures (bodies before burning), with lower number of micro-defects. Such materials can be produced from aqueous suspensions of aluminum oxide (Al2O3), known as alumina. These suspensions have a large number of solid particles, and dispersion of particles may be assisted by the addition of other species, increasing stability. These species can be polyelectrolytes (polymers with charges) that interact with the surface of alumina particles, hindering the approach of other particles. In this work, vegetal macromolecules such as tannins and chitosan, polysaccharides found in exoskeleton of crustaceans, are used as stabilizing (stabilization) agents of the suspension. Evaluation of the suspension stability, due to addition of these macromolecules, is performed through measurements of viscosity, zeta potential, particle diameter, pore size and sedimentation tests. The overall aim is the attainment of less viscous suspensions with smaller particles and greater fluidity, i.e. more homogeneous suspensions that lead to better-quality products. Amongst the stabilizing agents used, the tannins presented the better performance, contributing for a reduction in viscosity and particle size, in addition to a better wrapping up in the sedimentation tests. Although the quaternized chitosan has also contributed for a decrease in viscosity and particle size, it presented inferior performance, in comparison to that of tannins. These results were nevertheless promising, and a further study with chitosan is recommended, in which other conditions are employed.

Polymer clay nanocomposites of polyamides and biodegradable polymers with three kinds of organomodified clays were prepared by different techniques (in situ polymerization, solution casting, and melt mixing). The polymers used in this research were nylons 56, 65 and 47 and the biodegradable polymers: poly (glycolic acid-alt-6-hydrohexanoic acid) and poly(glycolic acid-alt-6-aminohexanoic acid). The development of biodegradable nanocomposites with improved or modified material properties is an interesting topic since these new materials are expected to replace already existing biodegradable and non-biodegradable commodity plastics in some specific applications.This project aims to study the influence of clay particles incorporated in a polymer matrix on the crystallization processes, the study of the in situ polymerization kinetics of mixtures of clays and monomers of biodegradable polymers, as well as the influence of nanoparticles on the thermal behavior and morphologic parameters. Even-odd, and odd-even polyamides were chosen to study the Brill transition and to prepare nanocomposites with organomodified clays. These polyamides have a peculiar structure where hydrogen bonds are established along two different directions. X-ray diffraction as well as SAXS-WAXD synchrotron experiments were employed to study the structural changes induced by temperature, during heating and cooling. Different organomodified clays were used to prepare nanocomposites, which final structure was found to be dependent on the preparation method. Nanocomposites derived from biodegradable polymers were characterized by means of X-ray diffraction and transmission electron microscopy. Morphological studies showed that the extent of clay dispersion depended on the clay type and on the preparation technique. Hence, exfoliated and intercalated nanocomposites could be obtained. The final nanocomposite structure was found to have a great influence on both cold and hot crystallization processes. Hence, the crystallization rate increased and decreased with respect to the neat polymer when intercalated and exfoliated structures were respectively obtained. The kinetics of the polymerization process was also studied by means of FTIR and SAXS-WAXD. The results indicate that the presence of the organomodified clay had a remarkable effect on the kinetic parameters.