Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, 2016 / Made available in DSpace on 2016-09-20T05:06:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 339908.pdf: 3388696 bytes, checksum: ce1a24432acbfe98f8925cfd9e790edf (MD5) Previous issue date: 2016 / No presente trabalho, um eletrodo de carbono vítreo foi modificado com nanopartículas de magnetita (Fe3O4NPs) e com nanopartículas de platina (PtNPs), sendo estas estabilizadas com o polímero cloreto de 3-n-propil-4-picolina silsesquioxano (Si4Pic+Cl-) gerando, assim, o eletrodo quimicamente modificado GCE/(Pt-Fe3O4)NPs. Este foi testado para a determinação individual e simultânea de isômeros de nitrofenóis. Com a técnica de voltametria de pulso diferencial e seus parâmetros otimizados para cada análise, o o-nitrofenol (o-NF), o m-nitrofenol (m-NF) e o p-nitrofenol (p-NF) foram determinados individualmente. Para as determinações simultâneas, só foi possível realizá-las com o o- NF e p-NF, cuja separação de pico foi de 0,138 V. A determinação simultânea com o m-NF não foi possível porque a separação de picos entre este e outros isômeros é pequena, resultando em apenas um pico de redução. Sob condições otimizadas, as correntes de pico de redução dos isômeros aumentaram linearmente com o aumento das suas concentrações na faixa de 0,1 ? 1,5 µmol L-1. Na determinação individual, os limites de detecção obtidos para o o-NF, m-NF e p-NF foram de 33,7 nmol L-1, 45,3 nmol L-1 e 48,2 nmol L-1, respectivamente. Para a determinação individual de um nitrofenol na presença do outro isômero foram obtidos os seguintes valores de limites de detecção: 52,9 nmol L-1 para o p-NF na presença do o-NF e 55,1 nmol L-1 para o o-NF na presença do p-NF. Na determinação simultânea foram encontrados 69,6 nmol L-1 para o o-NF e 58,0 nmol L-1 para o p-NF. O GCE/(Pt-Fe3O4)NPs foi aplicado para a determinação em amostras de água de chuva e de urina obtendo ótimos resultados. Estes resultados indicam que o GCE/(Pt-Fe3O4)NPs pode ser utilizado como detector eletroquímico para a determinação individual dos três isômeros. Para a detecção simultânea, apenas os isômeros o-NF e p-NF podem ser analisados.<br> / Abstract: In this work, a glassy carbon electrode (GCE) was modified with magnetite and platinum nanoparticles (PtNPs) stabilized with the polymer chloride 3-n-propyl-4-picoline silsesquioxane (Si4Pic+Cl-) and it was called GCE/(Pt-Fe3O4)NPs. This was tested for the individual and simultaneous determination of isomers of nitrophenols. With voltammetry technique of differential pulse voltammetry (DPV), o-nitrophenol (o-NF), m-nitrophenol (m-NF) and p-nitrophenol (p-NF) were determined individually. For simultaneous determination, it was only possible to achieve it with the o-NF and p-NF whose peak separation was 0.138 V. The simultaneous determination with m-NF was not possible because the separation between the peaks and other isomers was small, resulting in only one reduction peak. Under optimized conditions, the reducion peaks currents of the isomers increased linearly with increasing their concentrations in the range of 0.1 - 1.5 mmol L-1. In individual determination, detection limits obtained for the o-NF, m-NF and p-NF were 33.7 nmol L-1, 45.3 nmol L-1 and 48.2 nmol L-1 respectively. For the individual determination of a nitrophenol in the presence of the other isomer, the following detection limits values was obtained: 52.9 nmol L-1 for p-NF and 55.1 nmol L-1 for o-NF. In the simultaneous determination were found 69.6 nmol L-1 for o-NF and 58.0 nmol L-1 for p-NF. The GCE/(Pt-Fe3O4)NPs was applied to the determination of nitrophenols in rain water and urine samples and obtained great results. These results indicate that the GCE/(Pt-Fe3O4)NPs can be used as electrochemical sensors for individual or simultaneous determination of isomers of nitrophenols.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-01-24T03:12:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 343406.pdf: 2002837 bytes, checksum: ff407242a5f915cc84b7ae3d8ed7b097 (MD5) Previous issue date: 2016 / As lipases (triacilglicerol hidrolases) são uma classe de enzimas amplamente distribuídas entre os microrganismos, plantas e animais. Estes biocatalisadores possuem elevada seletividade, reagem em condições brandas produzindo menos subprodutos. A imobilização e o reuso são alternativas promissoras para ampliar o uso de enzimas nas indústrias reduzindo o custo do processo. Neste trabalho foi proposto o uso de suportes em dimensões nanométricas, sintetizados com ultrassom, possuindo propriedades paramagnéticas, com o objetivo de imobilizar as lipases de Rhizomucor miehei e de Candida antarctica B. Foram utilizadas técnicas de caracterização para a verificação da estrutura química e cristalina do suporte, suas propriedades magnéticas, área superficial e perfil termogravimétrico. Este suporte foi aplicado e na adsorção de lipases sendo a seguir aplicado na síntese de monocaprilina. Comparando com a técnica sem ultrassom, o uso deste fez com que a carga elétrica superficial fosse menor e o tamanho e estabilidade das partículas fossem maiores. A análise por difração de raios-X comprova que a técnica usada produziu somente magnetita. A análise de magnetização comprovou a característica paramagnética do suporte, comparável à da magnetita pura. Constatou-se que 80 % da imobilização da lipase ocorreu durante a primeira hora de contato da solução enzimática com o suporte. A análise de infravermelho mostrou os grupos químicos presentes no suporte antes da imobilização e comprovou que esta ocorreu através da identificação de grupos químicos associados a proteínas adsorvidas. A análise de microscopia eletrônica de transmitância mostrou que as partículas possuem tamanho médio de 10 nm. A análise do potencial zeta das partículas mostrou a baixa carga superficial destas indicando que estas tendem a aglomerar, porém, mantendo a área superficial superior às daquelas sintetizadas sem ultrassom. Os testes de estabilidade a solventes mostraram que a polaridade deste afeta a atividade enzimática sendo que quanto mais apolar for o solvente maior foi a elevação da atividade hidrolítica da lipase. Os testes de reuso mostraram que as enzimas imobilizadas foram usadas por até 16 ciclos de hidrólise. A síntese de monocaprilina foi usada como exemplo de aplicação. A melhor condição encontrada foi utilizando excesso molar de glicerol (razão 6:1, glicerol: ácido), 60 °C e 800 rpm utilizando a lipase CALB imobilizada a qual rendeu 40 % em massa de monocaprilina.<br> / Abstract : Lipases (triacylglycerol hydrolase) are a class of enzymes widely distributed in microorganisms, plants and animals. These biocatalysts have high selectivity, react under mild conditions producing less by-products. Immobilization and reuse are promising alternatives to expand the use of enzymes in industry by reducing the cost of the process. This work proposes the use of nanometric supports with paramagnetic properties synthesized under ultrasound waves with the purpose of immobilize the lipase Rhizomucor miehei and Candida antarctica B. Characterization techniques were used to verify the chemical and crystalline structure of the support, their magnetic properties, surface area and thermogravimetric profile. This support was used and studied in lipase adsorption isotherms and after it was applied in monocaprylin synthesis. Comparing with the ultrasound technique, without the ultrassound the surface charge was lower and the particle size and stability of the particles were larger. Analysis by X-ray diffractometry, shows that the technique used yielded only magnetite. The magnetization analysis proved the paramagnetic characteristic of comparable support of pure magnetite. It was found that 80 % of lipase immobilization occurred during the first hour of contact of the enzyme solution with the support. The infrared analysis showed the support chemical groups prior to immobilization and proved that this occurred through the identification of chemical groups associated with the adsorbed proteins. The analysis of electron microscopy transmittance showed that the particles have an average size of 10 nm. The analysis of the zeta potential of the particles showed the low surface charge of these indicating that they tend to agglomerate, but keeping the upper surface area of the synthesized those without ultrasound. The stability tests showed that the polarity solvents affect this enzymatic activity being the nonpolar solvents responsible by the elevation of the hydrolytic activity of lipase. Reuse tests showed that the immobilized enzymes were used for hydrolysis up to 16 cycles. The monocaprylin synthesis was used as the application example. The best condition was found using molar excess of glycerol (ratio 6:1 glycerol acid), 60 ° C and 800 rpm using immobilized lipase CALB which yielded 40% by weight of monocaprylin.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-08-14Bitstream added on 2014-06-13T19:32:51Z : No. of bitstreams: 1 costa_tp_me_araiq_parcial.pdf: 139683 bytes, checksum: 1093e6507b264fb70e87a44f46e1346b (MD5) Bitstreams deleted on 2014-11-14T12:16:59Z: costa_tp_me_araiq_parcial.pdf,Bitstream added on 2014-11-14T12:17:45Z : No. of bitstreams: 1 000713226.pdf: 3161747 bytes, checksum: 22a0531a0e55a4674583685e1f2a838e (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Nanopartículas de magnetita (Fe3O4) funcionalizadas com (3-aminopropil)trimetoxissilano (APTS) foram sintetizadas e inseridas em hidroxiapatita (HA) porosa a fim de se obter um biocompósito para tratamento de osteomielite e osteocarcinoma. A HA é conhecida por ser um constituinte dos ossos e por sua propriedade de osteocondução. As nanopartículas magnéticas são utilizadas em biomedicina como sensores magnéticos e transportadores devido à resposta ao campo magnético externo. Para a preparação da hidroxiapatita porosa, foi utilizado um molde de esferas de sílica. Durante a síntese das esferas, os parâmetros físico-químicos foram testados a fim de se obter esferas de tamanhos diferentes com estreita distribuição de diâmetros. Sendo escolhidas as esferas de 808, 402, e 223nm, o molde foi preparado modificando a superfície das esferas com peróxido de hidrogênio. O produto foi dispersado em etanol e deixado em sedimentação gravitacional, obtendo-se assim omolde empacotado. O método sol-gel foi usado para a síntese do precursor de hidroxiapatita. Calcinando o precursor a 700ºC, foi possível obter a fase hidroxiapatita. O molde foi infiltrado no gel precursor devidamente caracterizado, sendo que após o tratamento térmico, o molde de sílica foi removido com solução de hidróxido de sódio para a formação da hidroxiapatita porosa. Foram obtidas duas amostras, sendo uma com poros na ordem de 350nm, e outra com poros na ordem de 170nm. Como última etapa, nanopartículas de magnetita funcionalizadas com APTS com tamanhos na ordem de 5nm, foram preparadas por meio do método de co-precipitação em meio aquoso, sendo inseridas na hidroxiapatita porosa obtida. Por meio da análise de EDX, comprovou-se a presença das nanopartículas na hidroxiapatita porosa, entretanto a magnetização da amostra precisa ser melhorada para... / Magnetite nanoparticles (Fe3O4) were synthesized and functionalized with (3-aminopropyl)trimethoxysilane (APTS) to be inserted into hydroxyapatite (HA) porous in order to obtain a biocomposite for the treatment of osteomyelitis and osteocarcinoma. HA is known to be a constituent of bones and by its osteoconductivity properties. The magnetic nanoparticles are used in biomedicine as magnetic sensors and drug transporters due to their response to external magnetic field .For the preparation of porous hydroxyapatite, it was used a template of silica spheres. During the synthesis of such spheres, the physicochemical parameters were tested in order to obtain narrow size diameters distribution of different size spheres. Being chosen spheres of 808, 402, and 223nm, the template was prepared by modifying the surface of the spheres with hydrogen peroxide. The sample was then dispersed in ethanol and placed in gravitational sedimentation field, thereby obtaining the close-packed template. The sol-gel method was used for the synthesis of the hydroxyapatite precursor gel. Calcining the gel at 700°C, it was possible to obtain the hydroxyapatite phase. The template was infiltrated into the characterized gel precursor and after the thermal treatment the silica template was removed by a sodium hydroxide solution for the formation of porous hydroxyapatite. Two samples were obtained one having pores of the order of 350nm, and another one with pores ca.170nm. Functionalized magnetite nanoparticles with sizes of 5nm were prepared by the coprecipitation method in an aqueous medium, being inserted in porous obtained hydroxyapatite it was possible to prove the presence of the nanoparticles in porous hydroxyapatite by EDX analysis results. Nevertheless, the magnetization of the sample needs to be improved to the successful... (Complete abstract click electronic access below)

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2017. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2017-04-25T15:47:29Z No. of bitstreams: 1 2017_RobsonTeixeiraAraújo.pdf: 5643088 bytes, checksum: 921fcca3e3098490d87385445b030d58 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-04-25T19:01:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_RobsonTeixeiraAraújo.pdf: 5643088 bytes, checksum: 921fcca3e3098490d87385445b030d58 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-25T19:01:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_RobsonTeixeiraAraújo.pdf: 5643088 bytes, checksum: 921fcca3e3098490d87385445b030d58 (MD5) / Uma nova classe de materiais magnetopoliméricos foi desenvolvida visando aplicações biomédicas, como a embolização intravascular e o tratamento por hipertermia em regiões tumorais. Foram sintetizados nanocompósitos microparticulados com morfologia esférica controlada, consistindo basicamente de nanopartículas magnéticas de Fe3O4 nanoestruturadas com superfície modificada com ácido oleico dispersas homogeneamente em uma matriz termoplástica de poli(pivalato de vinila) – PPVi. Estas nanopartículas foram obtidas in situ via processo de polimerização em suspensão. Materiais magnetopoliméricos apresentando em sua composição nanopartículas de Fe3O4 na faixa de 8 % p/p a 16 % p/p exibem boa resposta magnética à ação de um campo externo, proporcional a fração de Fe3O4. Análises de difração de raios X revelaram que o tamanho do cristalito determinado para os nanocompósitos, entre 7 nm e 9 nm, são similares aquele obtido para a magnetita pura, o que evidencia uma boa dispersão das nanopartículas de Fe3O4 modificadas com ácido oleico na matriz termoplástica do poli(pivalato de vinila). Um fator essencial para preservar o comportamento superparamagnético da ferrita precursora é a boa dispersão na matriz polimérica, independentemente de sua concentração nas micropartículas de PPVi. O controle de morfologia aliado a uma boa resposta superparamagnética e estabilidade térmica apropriada permite potencializar o emprego desta nova classe de nanocompósitos magnéticos em aplicações biomédicas diversas. Devido às propriedades apresentadas por estas nanopartículas magnéticas, há grandes possibilidades de serem usados como agentes embolizantes. / A new class of magnetopolymeric materials has been developed intended for medical applications such as intravascular embolization and hyperthermia therapy in tumor treatment. Microparticulate nanocomposites with controlled spherical morphology, were synthetized and consisting essentially of oleic acid surface-modified nanostructured magnetic particles of Fe3O4 homogeneously dispersed into a thermoplastic matrix of poly(vinyl pivalate) – PPVi. These nanoparticles have been synthesized in situ through a suspension polymerization process. Magnetopolymeric materials presenting Fe3O4 nanoparticles ranging from 8% wt-% to 16 wt-% exhibited good magnetic response relative to an external magnetic field, proportional to the fraction of Fe3O4. X-ray diffraction analyses showed that the crystallite size determined for the magnetic nanocomposites, in the interval between 7 nm and 9 nm, are similar to the one obtained for the pure magnetite, indicating that oleic acid modified Fe3O4 nanoparticles were properly dispersed in the thermoplastic matrix poly(vinyl pivalate). An essential factor to preserve the superparamagnetic behavior of the precursor ferrite is a good dispersion on a polymeric matrix, independent of the Fe3O4 concentration into PPVi microparticles. Morphology control allied to a good superparamagnetic response and a suitable thermal stability might open opportunities for the use of this new class of magnetic nanocomposites in several biomedical applications. Based on the properties showed by these magnetic particles, there are a large possibility of use as embolic agent.

Orientador: Miguel Jafelicci Junior / Banca: Laudemir Carlos Varanda / Banca: Celso Aparecido Bertran / Resumo: Nanopartículas de magnetita (Fe3O4) funcionalizadas com (3-aminopropil)trimetoxissilano (APTS) foram sintetizadas e inseridas em hidroxiapatita (HA) porosa a fim de se obter um biocompósito para tratamento de osteomielite e osteocarcinoma. A HA é conhecida por ser um constituinte dos ossos e por sua propriedade de osteocondução. As nanopartículas magnéticas são utilizadas em biomedicina como sensores magnéticos e transportadores devido à resposta ao campo magnético externo. Para a preparação da hidroxiapatita porosa, foi utilizado um molde de esferas de sílica. Durante a síntese das esferas, os parâmetros físico-químicos foram testados a fim de se obter esferas de tamanhos diferentes com estreita distribuição de diâmetros. Sendo escolhidas as esferas de 808, 402, e 223nm, o molde foi preparado modificando a superfície das esferas com peróxido de hidrogênio. O produto foi dispersado em etanol e deixado em sedimentação gravitacional, obtendo-se assim omolde empacotado. O método sol-gel foi usado para a síntese do precursor de hidroxiapatita. Calcinando o precursor a 700ºC, foi possível obter a fase hidroxiapatita. O molde foi infiltrado no gel precursor devidamente caracterizado, sendo que após o tratamento térmico, o molde de sílica foi removido com solução de hidróxido de sódio para a formação da hidroxiapatita porosa. Foram obtidas duas amostras, sendo uma com poros na ordem de 350nm, e outra com poros na ordem de 170nm. Como última etapa, nanopartículas de magnetita funcionalizadas com APTS com tamanhos na ordem de 5nm, foram preparadas por meio do método de co-precipitação em meio aquoso, sendo inseridas na hidroxiapatita porosa obtida. Por meio da análise de EDX, comprovou-se a presença das nanopartículas na hidroxiapatita porosa, entretanto a magnetização da amostra precisa ser melhorada para... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Magnetite nanoparticles (Fe3O4) were synthesized and functionalized with (3-aminopropyl)trimethoxysilane (APTS) to be inserted into hydroxyapatite (HA) porous in order to obtain a biocomposite for the treatment of osteomyelitis and osteocarcinoma. HA is known to be a constituent of bones and by its osteoconductivity properties. The magnetic nanoparticles are used in biomedicine as magnetic sensors and drug transporters due to their response to external magnetic field .For the preparation of porous hydroxyapatite, it was used a template of silica spheres. During the synthesis of such spheres, the physicochemical parameters were tested in order to obtain narrow size diameters distribution of different size spheres. Being chosen spheres of 808, 402, and 223nm, the template was prepared by modifying the surface of the spheres with hydrogen peroxide. The sample was then dispersed in ethanol and placed in gravitational sedimentation field, thereby obtaining the close-packed template. The sol-gel method was used for the synthesis of the hydroxyapatite precursor gel. Calcining the gel at 700°C, it was possible to obtain the hydroxyapatite phase. The template was infiltrated into the characterized gel precursor and after the thermal treatment the silica template was removed by a sodium hydroxide solution for the formation of porous hydroxyapatite. Two samples were obtained one having pores of the order of 350nm, and another one with pores ca.170nm. Functionalized magnetite nanoparticles with sizes of 5nm were prepared by the coprecipitation method in an aqueous medium, being inserted in porous obtained hydroxyapatite it was possible to prove the presence of the nanoparticles in porous hydroxyapatite by EDX analysis results. Nevertheless, the magnetization of the sample needs to be improved to the successful... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Medicina, 2008. / Arquivo dividido em 5 partes devido ao tamanho do arquivo. Observação: As partes 2 e 4 só têm figuras. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-09-22T14:36:53Z No. of bitstreams: 5 2008_NedaSadeghiani_Parte1.pdf: 3425695 bytes, checksum: 86620ea250d2e81c219f8ce0e51b5e4c (MD5) 2008_NedaSadeghiani_Parte2.pdf: 67126172 bytes, checksum: ddaf5fab656489e9444a6911744105ac (MD5) 2008_NedaSadeghiani_Parte3.pdf: 118330 bytes, checksum: 4ba26fae7aa6a8d3397ceea1d598fa1f (MD5) 2008_NedaSadeghiani_Parte4.pdf: 78635808 bytes, checksum: a2b8c4f716b77a015a9c3f928a0c4bdb (MD5) 2008_NedaSadeghiani_Parte5.pdf: 590079 bytes, checksum: cbe629c278ee8a3faef46499154d0cf4 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-09-22T14:37:20Z (GMT) No. of bitstreams: 5 2008_NedaSadeghiani_Parte1.pdf: 3425695 bytes, checksum: 86620ea250d2e81c219f8ce0e51b5e4c (MD5) 2008_NedaSadeghiani_Parte2.pdf: 67126172 bytes, checksum: ddaf5fab656489e9444a6911744105ac (MD5) 2008_NedaSadeghiani_Parte3.pdf: 118330 bytes, checksum: 4ba26fae7aa6a8d3397ceea1d598fa1f (MD5) 2008_NedaSadeghiani_Parte4.pdf: 78635808 bytes, checksum: a2b8c4f716b77a015a9c3f928a0c4bdb (MD5) 2008_NedaSadeghiani_Parte5.pdf: 590079 bytes, checksum: cbe629c278ee8a3faef46499154d0cf4 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-09-22T14:37:20Z (GMT). No. of bitstreams: 5 2008_NedaSadeghiani_Parte1.pdf: 3425695 bytes, checksum: 86620ea250d2e81c219f8ce0e51b5e4c (MD5) 2008_NedaSadeghiani_Parte2.pdf: 67126172 bytes, checksum: ddaf5fab656489e9444a6911744105ac (MD5) 2008_NedaSadeghiani_Parte3.pdf: 118330 bytes, checksum: 4ba26fae7aa6a8d3397ceea1d598fa1f (MD5) 2008_NedaSadeghiani_Parte4.pdf: 78635808 bytes, checksum: a2b8c4f716b77a015a9c3f928a0c4bdb (MD5) 2008_NedaSadeghiani_Parte5.pdf: 590079 bytes, checksum: cbe629c278ee8a3faef46499154d0cf4 (MD5) / As últimas décadas têm sido marcadas por uma busca crescente de terapias alternativas para várias doenças. A magnetohipertermia (MHT) é uma terapia promissora para o tratamento de câncer devido ao fato de possuir efeitos colaterais reduzidos quando comparada às terapias convencionais. A Nanotecnologia pode contribuir nesta área com o desenvolvimento de materiais nanoestruturados especiais. Além desses materiais, há as nanopartículas magnéticas (NPM) dispersas em fluidos magnéticos (MF). O comportamento magnético das NPM dá uma importância especial ao uso de MF para o diagnóstico de câncer e tratamento com MHT. Foi desenvolvida uma nova amostra de MF baseada em nanopartículas de magnetita (diâmetro de 7.9nm, 1.16 × 1016 partículas/mL), revestidas com ácido poliaspártico (FM-PAS) e estabilizadas em meio fisiológico, com o propósito de conhecer melhor os efeitos biológicos e terapêuticos relacionados ao tratamento de tumores. O trabalho foi executado em 4 passos. No primeiro, foi demonstrado que a administração intravenosa de FM-PAS causa apenas ligeiras mudanças citométricas temporárias nas células sangüíneas, sem alterações genotóxicas e histopatológicas. No segundo passo, foi mostrado que a injeção ip com ou sem exposição a um campo magnético (AC, 1MHz, 40Oe) tampouco causa efeitos adversos. No terceiro passo, foi desenvolvido um tumor sólido de Ehrlich em um modelo animal. Os animais receberam injeções intratumorais de FM-PAS e foram subseqüentemente expostos de uma a três vezes a um campo AC. A remissão total do tumor não foi obtida. Todavia, testes AgNOR mostraram uma redução no volume do tumor e na sua atividade proliferativa. Os resultados foram confirmados por análises histopatológicas. No quarto passo, um novo equipamento DC foi investigado. Foi observado que o mesmo não foi capaz de atrair as nanopartículas injetadas até o local do tumor, o que pode ter sido conseqüência de falhas no equipamento. Além disso, há a possibilidade das nanopartículas magnéticas não terem permanecido nas veias sangüíneas por tempo suficiente para tornar a atração magnética viável. Em suma, os resultados sugerem que, após ajustes na amostra ou nas condições experimentais, o tratamento administrado através de MHT é viável para aplicações clínicas em relação a outros tratamentos de câncer disponíveis. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Last decades have been marked by an increased search for alternative therapies for several diseases. Magnetohyperthermia (MHT) is a promising therapy for the cancer treatment by the possibilities of side effects reduction when compared to the conventional therapies. Nanotechnology may contribute to this area by the development of special nanostructured materials. Among these materials are the magnetic nanoparticles (NPM) dispersed in magnetic fluids (MF). The NPM magnetic behavior gives special importance in the MF use for the cancer diagnostic and MHT treatment. To better understand the biological and therapeutic effects related to the treatment of tumors, a new MF sample was developed based on magnetite nanoparticles (7.9nm diameter, 1.16 × 1016 particle/mL) coated with polyaspartic acid (FM-PAS) and stabilized in physiological medium. The work was performed in 4 steps. In the first one, it was shown that the intravenous administration of FM-PAS caused only a slight and temporary cytometry changes in the blood cells, no genotoxicity and no histopathology alterations. In the second step it was shown that the intraperitoneal (ip.) injection with or without a magnetic field (AC,1 MHz, 40Oe) exposure did not cause adverse effects either. In the third step an animal model for Ehrlich solid tumor was developed. The animals received intra-tumor injections of FM-PAS and were subsequently exposed one or three times to an AC field. Total tumor remission was not obtained. Nevertheless, AgNOR tests showed tumor volume and proliferative activity reduction. The results were confirmed by histopathology analyses. In the fourth step a new DC equipment was fabricated and its power to attract the NMPs to the tumor site was investigated. It was observed that the equipment was not able to attract the intravenous injected nanoparticles to the tumor site. The result may be consequence of equipment failures. Further it may occur because magnetic nanoparticles may not stay enough time in the blood vessels to make viable this magnetic attraction. The results suggest that after the sample or experimental conditions adjustments, the treatment mediated through MHT is viable and advantageous in relation to other cancer treatments.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:49:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O polissacarídeo levana foi utilizado como revestimento de partículas de magnetita, as quais foram obtidas pelo método de co-precipitação de uma solução contendo íons de Fe(II) e Fe(III) em meio aquoso alcalino. As partículas de levana-magnetita foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), magnetometria, difração de Raios-X (DRX) e espectroscopia na região do infravermelho (IV). As partículas de magnetita, não-revestidas e revestidas, foram ambas heterogêneas na forma sendo as partículas revestidas de tamanhos maiores. As partículas revestidas exibiram uma magnetização dez vezes menor comparada àquelas não-revestidas provavelmente devido à camada de revestimento. O difratograma de raios X mostrou que a magnetita é a fase dominante nas partículas revestidas e a espectroscopia no infravermelho mostrou bandas de absorção características do polissacarídeo levana e da magnetita presentes nas partículas com revestimento (O H, C O C, e Fe O). As partículas de levana-magnetita foram ativadas com periodato de sódio e utilizadas como matriz para imobilização da enzima proteolítica tripsina. A quantidade de proteína imobilizada foi de 79,66 % e sua atividade específica variou com a quantidade de enzima imobilizada. A tripsina imobilizada foi reutilizada dez vezes seguidas e apresentou uma atividade específica média igual a 17,41 ± 0,53 mU/mg correspondendo a 84,43 ± 5,42 % da atividade específica inicial. Após estocagem por 30 dias a 4 °C e 25 °C, a tripsina imobilizada mostrou uma perda de 40,69 % e 41,47 % da atividade inicial, respectivamente. Em relação ao tempo de prateleira, uma perda de 70,56 % da atividade inicial foi observada depois de estocada por 21 dias e reutilizada cinco vezes durante este período. Ela mostrou significantemente uma maior estabilidade em condições de aumento da temperatura (40°C e 50°C) quando comparada à enzima solúvel. A faixa de pH para atividade ótima da tripsina imobilizada foi de 8,5 9,0 e para tripsina solúvel foi de 8,0 9,0. A tripsina imobilizada apresentou um Km aparente (0,257 ± 0,04 mM) aproximadamente 2 vezes menor que aquele encontrado para a enzima solúvel (0,528 ± 0,26 mM). As partículas de magnetita revestidas mostraram boa capacidade para serem usadas como matriz para imobilização de enzimas, em especial sua capacidade para retenção de proteína, reuso e estabilidade térmica

Memoria para optar al título de Químico / En esta memoria de título se estudió la síntesis de nanopartículas de magnetita funcionalizadas con extractantes organofosforados y la evaluación de su efectividad en la extracción de iones lantánidos en solución acuosa. En primera instancia se realizó el estudio de cómo influyen los factores de síntesis en la obtención de nanopartículas de magnetita (NPM) y magnetita estabilizada con ácido oleico (NPMs). En el caso de las NPM se determinó el valor de pH 9 como óptimo de precipitación para la obtención de nanopartículas de tamaños pequeños y con valores de magnetización de saturación cercanos a los 62 emu/g. En la etapa de estabilización con ácido oleico se obtuvieron NPMs con tamaños menores a los 30 nm determinados mediante DLS y cercanos a 10 nm mediante TEM, mientras que los valores de magnetización de saturación fueron cercanos a los 55 emu/g, llegando a cumplir de esta manera las características superparamagnéticas adecuadas para su efectiva utilización en la extracción de metales. Para obtener las micrografías SEM y TEM se requiere que las muestras estén secas, mientras que por la técnica DLS las mediciones se hacen en suspensión acuosa. La diferencia entre ambas técnicas permite determinar que en suspensión acuosa, tanto la magnetita como la magnetita estabilizada, conllevan algún grado de aglomeración. Una vez definidas las condiciones óptimas de síntesis se procedió a funcionalizar las nanopartículas estabilizadas con ácido oleico con los extractantes CYANEX 272, CYANEX 301 y D2EHPA, obteniendo las nanopartículas funcionalizadas NPMs-Cy 272, NPMs-Cy 301 y NPMs-D2EHPA, respectivamente. Con el objetivo de corroborar la presencia del ácido oleico y los extractantes adheridos a las nanopartículas se procedió a realizar la caracterización física, química y magnética de las nanopartículas funcionalizadas. La caracterización física y morfológica de las nanopartículas funcionalizadas obtenida por las técnicas SEM y TEM reveló que presentan una forma de tendencia esférica y un tamaño en el rango de los 10-13 nm. La caracterización química, mediante FTIR-ATR y TGA, dio cuenta de la presencia de los extractantes adsorbidos en las nanopartículas, los cuales constituyen aproximadamente el 10% de su masa total. Finalmente, en la caracterización magnética de las nanopartículas se observó que la magnetización de saturación disminuye hasta un 24% de su valor inicial a medida que se realizan recubrimientos con ácido oleico y extractantes. Luego de obtener las nanopartículas funcionalizadas se procedió a realizar los experimentos de extracción de los iones lantánidos La+3, Nd+3, Pr+3 y Ce+3, obteniéndose un mayor %E en la extracción de los iones La+3, Pr+3 y Ce+3 mediante las NPMs-Cy 301, mientras que los menores %E se alcanzaron con las NPMs-D2EHPA para los iones La+3 y Ce+3, respectivamente. Además se obtuvo un valor máximo de capacidad de carga (q) de 14,4 mg/g en la extracción de La+3 mediante nanopartículas funcionalizadas con el extractante CYANEX 272. Este valor es comparable con los entregados en la literatura para otros materiales adsorbentes. Finalmente, se probaron modelos cinéticos de pseudo primer y segundo orden para la extracción-adsorción del La+3 mediante NPMs-Cy 272, resultando ambos modelos efectivos para entender el comportamiento de la extracción, indicando la complejidad del mecanismo del proceso. Todos los resultados obtenidos mediante este estudio permiten dar cumplimiento al principal objetivo planteado en esta memoria de título, referido a la factibilidad de la obtención de nanopartículas funcionalizadas con los extractantes propuestos y su efectividad de extracción-adsorción de elementos lantánidos. Este hecho confirma la posibilidad de que la adsorción de estos iones mediante nanopartículas magnéticas pueda plantearse como una alternativa viable a la extracción por solventes convencional / In this work the synthesis of magnetite nanoparticles with funcionalizated organophosphorus extractant and their evaluation of extraction effectivity for lanthanide ions in aqueous solution were studied. At first, the study of how the synthesis factors affect the obtained magnetite nanoparticles (NPM) and stabilized magnetite with oleic acid (NPMs) was performed. In the case of NPM, it was determined at pH 9 as optimum to precipitate the nanoparticles with smaller sizes and higher values of saturation magnetization close to 62 emu/g. In the stabilization step of magnetite nanoparticles by oleic acid it were obtained NPMs with sizes lesser than 30 nm by the DLS and close to 10 nm by TEM techniques, being reached values of saturation magnetization near to 55 emu/g, achieving this way appropriate superparamagnetic characteristics for their effective use in the extraction of metals. The obtainment of SEM and TEM micrographs is required that the samples must be dried, while for DLS technique, the measurements are made in aqueous suspension. The difference between the two techniques allows to determine if both the magnetite and the stabilized magnetite in aqueous suspension present a degree of agglomeration. Once the optimum synthesis conditions were defined, it was study the functionalizing of stabilized nanoparticles using oleic acid by the extractants Cyanex 272, Cyanex 301, and D2EHPA. Consequently the functionalized nanoparticles NPMs-Cy 272, NPMs-Cy 301, and NPMs-D2EHPA were obtained. In order to verify the presence of oleic acid and the attachment extractants onto the surface of nanoparticles, the physical, chemical and magnetic characterizations of the functionalized nanoparticles were conducted. The physical and morphological characteristics obtained by SEM and TEM techniques revealed that the functionalized nanoparticles have a spherical shape and a size in the range of 10 to 13 nm. The chemical characterization by FTIR-ATR and TGA reported the presence of the extractants adsorbed onto nanoparticles, which constitute 10% of the total mass, approximately. Finally, by means of the magnetic characterization of nanoparticles, it was observed that the saturation magnetization decreases a 24% from its initial value due to the coatings with oleic acid and extractant. Afterwards the functionalized nanoparticles were obtained it were conducted extraction experiments of lanthanide ions La+3, Nd+3, Pr+3 and Ce+3, yielding a higher %E for the extraction of La+3, Pr+3 and Ce+3 ions by the NPMS-Cy 301, while the lowest %E were achieved by the NPMs-D2EHPA for La+3 and Ce+3 ions , respectively. In addition, a maximum loading capacity (q) of 14.4 mg/g was measured in the case of extraction of La+3 by nanoparticles functionalized with the Cyanex 272 extractant. This value is comparable to those given in the literature for other adsorbent materials. Finally, pseudo-first and pseudo-second-order kinetic-models for the extraction-adsorption of La+3 by NPMs-Cy 272 were tested, resulting both effective to understand the behavior of the extraction, which evidences the complexity of the mechanism of the process. All the obtained results from this study allow us to fulfill the main goal set out in the work, pointed out to the feasibility of the obtainment of functionalized nanoparticles with the proposed extractants addressed to the extraction-adsorption on lanthanide elements. This fact supports the possibility that the adsorption of these ions onto magnetic nanoparticles might become a feasible alternative to conventional solvent extraction

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-05-06T16:47:30Z No. of bitstreams: 1 2016_EstelleSilvaDiorato_Parcial.pdf: 1055282 bytes, checksum: 32de03be82af7140fb20452796475d1b (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2016-05-09T12:53:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_EstelleSilvaDiorato_Parcial.pdf: 1055282 bytes, checksum: 32de03be82af7140fb20452796475d1b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-09T12:53:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_EstelleSilvaDiorato_Parcial.pdf: 1055282 bytes, checksum: 32de03be82af7140fb20452796475d1b (MD5) / Estudos envolvendo a síntese de nanopartículas magnéticas (NPM) a base de ferro, tais como a magnetita, têm se intensificado por ser estável e poder ser revestido com diversos materiais. Entre as várias aplicações, a magnetita pode ser utilizada como suporte catalítico, uma vez que possui grupos superficiais disponíveis para formar ligações de modo a revesti-la e apresenta elevada susceptibilidade magnética para ser separada do meio reacional com eficiência. No presente trabalho, a magnetita foi sintetizada pelo processo de co-precipitação dos precursores Fe(III) e Fe(II) em uma proporção de 2:1 em meio alcalino amoniacal, sob refluxo por 6 h. A fim de observar a reprodutibilidade da preparação, o método foi realizado em triplicata, mostrando que a metodologia é adequada para a síntese da magnetita com alta aproximação entre os domínios cristalinos. Para manter o material estável em condições reacionais específicas, o mesmo foi revestido com diferentes proporções de tetraetilortosilicato (TEOS), tendo a proporção real de sílica agregada à magnetita analisada por espectrometria de fluorescência de raios X por energia dispersiva (FRX/EDX). Observou-se que, a NPM não sofre degradação quando revestida com sílica. As NPM foram também caracterizadas por: difração de raios X (DRX), espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR), termogravimetria (TG/DTG), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia eletrônica de transmissão (MET), análise textural por adsorção de nitrogênio a -196°C, adsorção gasosa com piridina e propriedades magnéticas por meio de um magnetômetro de amostra vibrante (VSM). / Research involving synthesis of magnetic nanoparticles (MNP) based on iron, such as magnetite, has intensified in the literature, because it is a stable material and can be coated with different materials. Among the applications, magnetite may be used as a support for catalysts, because it has available surface functional groups that may form bonds to a coating layer, whereas the material presents itself high magnetic susceptibility turning it easily separable from the reaction medium. In the present work, the magnetite was synthesized by co-precipitation of Fe(III) and Fe(II) precursors in a proportion of 2:1 respectively, in alkaline ammoniacal medium under reflux for 6 h. In order to observe the reproducibility of the preparation, the method was performed in triplicate, showing that it is suitable for the synthesis of magnetite with high proximity between the crystalline domains. To maintain the stability of the material in specific reaction conditions, it was coated with different proportions of tetraethylorthosilicate (TEOS). The real ratio of the silica aggregated to magnetite was analyzed by energy dispersive X-ray fluorescence spectroscopy (XRF/EDX). It was observed that, MNP coated with silica did not undergo degradation when exposed to the reaction medium. The MNP were also characterized by: X-ray diffraction (XRD), Fourier transformed infrared spectroscopy (FT-IR), thermogravimetry (TG/DTG), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), textural analysis by nitrogen adsorption at -196 °C, gas adsorption with pyridine and magnetic properties by a vibrating sample magnetometer (VSM).

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-05-12T16:50:48Z No. of bitstreams: 1 2015_ArlonFernandodaSilva.pdf: 2288628 bytes, checksum: df068c1260ea11c92e2019e4e5533ed9 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-05-23T20:58:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_ArlonFernandodaSilva.pdf: 2288628 bytes, checksum: df068c1260ea11c92e2019e4e5533ed9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-23T20:58:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_ArlonFernandodaSilva.pdf: 2288628 bytes, checksum: df068c1260ea11c92e2019e4e5533ed9 (MD5) / A dopagem de ítrio em nanopartículas de óxido de ferro altera significativamente suas propriedades coloidais, mesmo em concentrações baixas (menores que 1%). Fluidos magnéticos obtidos com estas partículas se mostram muito estáveis, mantendo-se anos sem decantação ou floculação. Entretanto, pouco se sabe a respeito da origem destas alterações, mesmo o posicionamento relativo do ìtrio nas nanopartículas gera controvérsia. Neste trabalho foi realizada uma investigação das propriedades físicas destas nanopartículas. Para tanto, nanopartículas de ferrita com e sem dopagem de ítrio foram sintetizadas e uma caracterização química e estrutural foi feita em ambas, fluidos magnéticos com as duas espécies de nanopartículas também foram preparados. As técnicas utilizadas neste trabalho para a caracterização das nanopartículas foram Fluorescência de Raios X (XRF) e Espectroscopia de Emissão Ótica com Plasma Acoplado (ICP/AES) para a caracterização estequiométrica, Difração de Raios X (DRX) para a caracterização morfológica, permitindo estimar as dimensões das nanopartículas e o parâmetro de rede. Um experimento de microeletroforese também foi realizado para estimar o potencial eletrostático na superfície das nanopartículas e o valor encontrado para as nanopartículas com ítrio foi de 27% maior do que para as sem ítrio. Além destas técnicas, a espectroscopia da Fina Estrutura de Absorção de Raios X (XAFS) foi utilizada para a determinação da ocupação os cátions de ítrio na rede cristalina. A caracterização tornou evidente que o ítrio não altera de forma significativa as características estruturais das nanopartículas, como o parâmetro de rede e o diâmetro médio, porém as propriedades coloidais, como o potencial zeta, são drasticamente alteradas. _______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The yttrium doping in iron oxide nanoparticles alter significantly their colloidal properties, even at low concentrations (less than 1%). Magnetic fluids made with these nanoparticles show very stability, keeping years without without decantation or flocculation. However, little is known about the origin of these changes, even the relative positioning of Yttrium in nanoparticles generates controversy. In this work was performed an investigation of the physical properties of these nanoparticles. Therefore, ferrite nanoparticles with and without yttrium doping were synthesized and chemical and structural characterization was performed in both, magnetic fluids with the two kinds of nanoparticles were also prepared. The techniques used in this study to characterize the nanoparticles were X-Ray Fluorescence (XRF) and Optical Emission Spectroscopy Coupled Plasma (ICP/AES) for stoichiometric characterization, X-Ray Diffraction (XRD) for the morphological characterization, allowing estimate the dimensions of the nanoparticles and the lattice parameter. Was also conducted a microelectrophoresis experiment to estimate the electrostatic potential on the surface of the nanoparticles, and the value found for the nanoparticles with yttrium was 27% higher than for no yttrium. In addition to these techniques, the X-ray Absorption Fine Structure spectroscopy (XAFS) was used to determine the yttrium cations occupation in the crystal lattice. The characterization became apparent that yttrium does not significantly change the structural characteristics of nanoparticles, such as the lattice parameter and the diameter, but the colloidal properties, such as zeta potential, are altered critically.