A busca de uma melhor compreensão dos ciclos químicos que ocorrem na atmosfera de Titan, um dos satélites naturais de Saturno, tem posto em relevância a importância de reações químicas envolvendo nitrogênio atômico e hidrocarbonetos, principalmente o radical metila. Além desta ênfase astroquìmica, essa reação tem também um papel importante no estudo da decomposição de metano em plasma pós-descarga de nitrogênio e no entendimento de processos de combustão. Neste trabalho, dando continuidade a estudos teóricos envolvendo reações de espécies atômicas com hidrocarbonetos realizados por este grupo e utilizando o estado da arte em termos de cálculos de estrutura eletrônica, realizou-se uma ampla investigação da superfície tripleto de energia potencial 3[H3, C, N] com ênfase nos aspectos estruturais, energéticos e espectroscópicos dos pontos estacionários e na cinética global da reação. Nesta superfície de energia potencial, foram caracterizados 7 pontos estacionários, sendo 3 estados de transição e 4 mínimos. No melhor nível de cálculo, CCSD(T)/CBS, o mínimo global corresponde à formação do radical metilnitreno, 71,01 kcal/mol mais estável do que o canal de entrada N(4S) + CH3 (2A2\"). Entretanto, via caminhos distintos, a reação prossegue formando H2CN + H como o principal produto, resultado esse que não confirma uma suposição anterior de que HCN seria o produto principal. No aspecto cinético, verificou-se que a etapa determinante da reação é regida pelo canal de entrada bimolecular, sem barreira, e que o valor para a constante de velocidade global, na melhor descrição deste trabalho, de 1,93 x 10-10 cm3 molécula?1 s-1, é bem superior à de estudo teórico anterior. Além da boa concordância com dados experimentais, nossos resultados também mostram um aumento da constante de velocidade com a temperatura, o que não foi previsto nesse estudo anterior. / The search for a better understanding of chemical cycles in Titan´s atmosphere, one of Saturn´s largest natural satellite, has emphasized the importance of chemical reactions between atomic nitrogen and hydrocarbons, especially methyl radical. Besides this astrochemical relevance, this reaction also plays a key role in the study of methane decomposition in after-glow nitrogen plasma, and in combustion processes. In this work, as another step towards theoretical studies of reactions involving atomic species with hydrocarbons carried out by this group, and using state-of-the-art electronic structure calculations, a wide investigation of the triplet potential energy surface 3[H3, C, N] was made with emphasis on structural, energetic, and spectroscopic aspects of the stationary points, and on the global kinetic description of the reaction. In this potential energy surface, 7 stationary points were characterized: 3 transition states and 4 minima. In our best description, CCSD(T)/CBS, the global minimum corresponds to the formation of the methylnitrene radical, 71.01 kcal/mol more stable than the entrance channel N(4S) + CH3 (2A2\"). However, by different paths, the reaction proceeds leading to the formation of H2CN + H as the major product, a result that does not confirm a previous supposition that HCN would be the major product. Kinetically, we have shown that the rate determining step is the barrierless bimolecular collision of CH3 and N(4S), and that the global rate constant, in the best estimate of this work, 1.93 x 10-10 cm3 molecule-1 s-1, is well superior to that of a previous theoretical study. Besides the good agreement with the experimental data, our results also show an increase of the rate constant with the temperature, a result not predicted by that previous study.

O objetivo do trabalho foi sintetizar e caracterizar nanopartículas de poliestireno e polimetacrilato de metila com morfologia núcleo-casca obtidas através da polimerização em emulsão sem emulsificante em dois estágios e através da fotopolimerização. Nos experimentos avaliou-se a influência de diferentes condições operacionais baseadas em fatores cinéticos sobre os dois estágios da polimerização. As condições avaliadas para o primeiro estágio de preparação de núcleos foram: a temperatura do processo, a concentração de iniciador e de monômero, e o efeito de agentes modificadores de superfície (sal, co-monômero e reticulante). Para o segundo estágio de formação da casca as condições avaliadas foram: a concentração e o regime de alimentação de monômero. Os resultados experimentais mostraram que uma relação de co-monômero e reticulante é a melhor alternativa para preparar núcleos estáveis e de diâmetros pequenos. Assim, o revestimento uniforme dos núcleos é obtido no segundo estágio e com isso a morfologia núcleo-casca em equilíbrio é alcançada. Dois sistemas experimentais (reator convencional e reator fotoquímico) foram propostos e avaliados na sua eficiência para obter partículas com este tipo de morfologia no segundo estágio (formação do revestimento). As diversas técnicas de caracterização indicaram a formação de morfologia núcleo-casca na maioria dos casos estudados para os dois sistemas propostos. Por sua vez, as técnicas espectroscópicas (NIR e Raman) permitiram o monitoramento do processo em tempo real e a elaboração de modelos de calibração que correlacionaram o crescimento do tamanho da partícula núcleo. Da mesma forma, os fatores termodinâmicos foram estudados para predizer a morfologia final esperada nos sistemas. Os resultados, experimental e predito são comparados e discutidos em termos de aspectos chave envolvidos no controle da morfologia da partícula. / This work aimed at studying the synthesis and characterization of core-shell nanoparticles of polystyrene and polymethylmethacrylate obtained in a two-stage emulsifier-free emulsion polymerization and photopolymerization. The influence of different operational conditions based on kinetic factors was experimentally evaluated. In the first stage (seed preparation) the process temperature, initiator and monomer concentrations and the effect of surface-modifier agents (acids, salts, co-monomers and crosslinker) were investigated; similarly in the second stage, the concentration and feeding regime of monomer were evaluated with respect to the shell formation. Experimental results showed that both, crosslinker and co-monomer are the best alternative to achieve a stable seed with small diameter; hence, with this core, uniform coating is obtained in the second stage and core-shell morphology is reached. In order to evaluate the efficiency of the preparation of core-shell particles, two experimental systems (conventional and photochemical reactor) were studied. Different characterization techniques indicated that in most of the cases studied particles with the desired core-shell morphology were formed. The use of spectroscopic techniques NIR and Raman were tested for the real-time monitoring of the process using adequate calibration models developed to correlate the average size of the growing core particle with the spectra. In the same way, thermodynamic factors were used to predict the expected final morphology of the particles. Experimental and predicted results were compared and discussed in terms of the key aspects involved in the control of the particle morphology.

Submitted by Cássia Santos (cassia.bcufg@gmail.com) on 2015-10-28T14:21:00Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Carolina de Fátima Reis - 2015.pdf: 1195189 bytes, checksum: e77613f54e17ab204bf8a94706552ef6 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-10-28T14:47:30Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Carolina de Fátima Reis - 2015.pdf: 1195189 bytes, checksum: e77613f54e17ab204bf8a94706552ef6 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-28T14:47:30Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Carolina de Fátima Reis - 2015.pdf: 1195189 bytes, checksum: e77613f54e17ab204bf8a94706552ef6 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2015-06-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The use of medicinal plants for the treatment of hypertension treatment has been extensively studied. The genus Pterodon spp. Vogel (Fabaceae), popularly known as sucupira, has five native Brazilian cerrado species. Studies demonstrated that the Pterodon spp has antispasmodic and myorelaxant activities. Phytochemical studies of sucupira found furanic diterpenes with vouacapanic skeleton in their fruits, and the therapeutics activities from this gender are essentially attributed to these compounds. The aim of this study was to evaluete the possible vasorelaxant activity and the mechanisms of action of the oil-resin of sucupira (SOR) and its isolated diterpene, methyl-6α-acetoxy-7β-hydroxyvouacapan-17β-oate in isolated rat aorta preparations. For comparison, verapamil curves (1 nM – 100 μM) were also obtained. The results demonstrated that both, S0R (0 – 56 μg/mL) and the isolated diterpene (0 – 48 μg/mL) have a reversible concentration-dependent vasorrelaxant activity. Endothelium denudation did not impair in the relaxant effect of both, ORS and the diterpene. Aortic rings KCl-stimulated obtained a lower IC50 value than rings contracted with phenylephrine under increasing concentrations of the tested substances. The SOR and diterpene relaxant activity was not impaired when nonselective K+ channels blockers were used (Tetraethylammonium). The use of cyclopiazonic acid (SERCA inhibitor) indicated that there was no involvement of the Ca2+ reuptake by sarcoplasmatic reticulum and the use of ODQ (an inhibitor of guanylyl cyclase) and MDL-12,330A (an inhibitor of adenylyl cyclase), showed that the 3, 5- cyclic guanosine monophosphate (cGMP) and 3',5'-cyclic adenosine monophosphate (cAMP) pathways were not involved in SOR relaxant activity. However, the results indicate a possibly activity of the soluble guanylyl ciclase on diterpene relaxant effect. Both, SOR and isolated diterpene inhibited the CaCl2 induced contractions in aortic rings stimulated with phenylephrine (0.1μM) or Bay K8644 (a Cav1.2 channel activator; 1μM) and by depolarizing KCl solution (40 mM). Computational molecular docking studies demonstrated that the vasodilator effect of diterpene relies on blocking the Cav1.2 channel, and patch clamp results showed that diterpene substantially decreased the ionic current through Cav1.2 in freshly dissociated vascular smooth muscle cells. These findings suggest that SOR and its isolated diterpene induce endothelium-independent vascular relaxation by blocking the L-type Ca2+ channel (Cav1.2). / O uso de plantas medicinais para o tratamento da hipertensão tem sido bastante estudado. O gênero Pterodon spp. Vogel (Fabaceae), popularmente conhecido como sucupira, possui cinco espécies nativas do Cerrado brasileiro. Estudos indicam que Pterodon spp possui efeito antiespasmódico e miorrelaxante. A caracterização fitoquímica da sucupira constatou a presença de diterpenos com esqueleto furânico do tipo vouacapânico em seus frutos, sendo esses metabólitos provavelmente responsáveis pelas funções terapêuticas do gênero. O objetivo deste estudo foi avaliar a possível atividade vasorrelaxante bem como os possíveis mecanismos de ação do oleorresina de sucupira (ORS) e do seu diterpeno isolado, 6α-acetoxi-7β-hidroxivouacapano-17β-oato de metila, em preparações isoladas de aorta de ratos. Para fins de comparação, curvas para verapamil (1 nM – 100 μM) foram obtidas. Os resultados indicaram que tanto o ORS (0 – 56 μg/mL) quanto o diterpeno (0 – 48 μg/mL) possuem atividade vasorrelaxante reversível de maneira concentração-dependente. A remoção do endotélio vascular não alterou a atividade tanto do ORS quanto do seu diterpeno. Preparações estimuladas por KCl obtiveram um menor valor de IC50 que preparações previamente contraídas por fenilefrina quando submetidas a concentrações crescentes das substâncias teste. O relaxamento induzido pelo ORS e diterpeno não foi alterado na presença do inibidor não seletivo de canal de K+, tetraetilamônio. Não houve envolvimento quanto à mobilização intracelular de Ca2+ quando as preparações foram incubadas com inibidor da SERCA, o ácido cliclopiazônico. A utilização de ODQ, inibidor da guanilato ciclase solúvel e MDL-12,330A, inibidor da adenilato ciclase, demonstrou que as vias dos nucleotídeos cíclicos guanosina 3, 5- monofosfato cíclico (GMPc) e adenosina 3',5'-monofosfato cíclico (AMPc), também não estão envolvidas na atividade do ORS, embora suponha-se possível envolvimento da guanilato ciclase solúvel sGC na atividade vasorrelaxante do diterpeno. Ambos, ORS e diterpeno, impediram a contração induzida por solução de CaCl2 em preparações estimuladas por fenilefrina (0,1μM) ou Bay K8644 (ativador específico de Cav1.2; 1μM) e por estímulo despolarizante com solução de KCl (40 mM). Estudos de docking molecular demonstraram que o efeito vasodilatador do diterpeno baseia-se no bloqueio de Cav1.2 e os resultados obtidos pela técnica de patch-clamp com o diterpeno mostraram substancial diminuição da corrente iónica através Cav1.2 em células de músculo liso vascular recentemente dissociados. Estes resultados sugerem que ORS e seu diterpeno isolado induzem relaxamento vascular endotélio independente, bloqueando o canal de Ca2+ do tipo L (Cav1.2).

No presente trabalho produziu-se amostras de flexão em três pontos, SENB, a partir de placas moldadas por compressão feitas de uma resina de Poli(metacrilato de metila) comercial. Dois conjuntos contendo 6 amostras cada foram então pré-trincados por meio de uma lamina afiada de aço adotando-se dois métodos diferentes propostos pela literatura técnica: através de batidinhas (gentle tapping) e através da inserção controlada a velocidade constante da lâmina, ambas usando um dispositivo especialmente desenhado para este fim. Estas amostras foram então submetidas ao ensaio de tenacidade à fratura em deformação plana, KIc, com o intuito de se testar a hipótese de que os diferentes métodos introduzem diferentes padrões de dano na matriz próxima à região da ponta da pré-trinca, o que, por sua vez, influência os resultados obtidos. Adotou-se a norma ASTM D 5045 como padrão do ensaio. Todas as amostras produziram resultados válidos para KIc, considerando-se os critérios da norma. Os resultados confirmam a hipótese inicial mostrando que os diferentes métodos de introdução da pré-trinca influenciam o valor medido de KIc a um nível de significância de 5% para a diferença das médias obtidas nos dois grupos, sendo que o valor mais conservador é obtido quando as pré-trincas são introduzidas pelo método das batidinhas (KIc = 1,15 ± 0,11 MPa m1/2). Com base nestes resultados novas amostras com geometria auto-similar às anteriores foram produzidas e usadas para a investigação do estado de tensão desenvolvido nas amostras pelo método da fotoelasticidade. Os resultados confirmam que os diferentes métodos de pré-trincamento produzem diferentes padrões de Moiré próximos à ponta da trinca, o que prova que os estados de tensão são efetivamente afetados e que o método da inserção controlada produz a maior perturbação no campo de tensão próximo à ponta da pré-trinca. / Single-Edge-Notch Bending samples produced out of compression-molded plates obtained from a commercial Poly(methyl metacrylate), PMMA, resin were investigated concerning the influence of the adopted pre-cracking methodology on plane strain fracture toughness results according to ASTM D 5045 standard. Two sets of 6 samples each were pre-cracked using a sharp-edge scalpel steel blade using two methodologies proposed in the technical literature: by gentle tapping on the blade and by controlled insertion at constant velocity, both using a device specially designed for these purposes. These sample were, then, submitted to the plane strain fracture toughness (KIc) test based on the hypothesis that different pre-cracking methods result in different damage levels of the matrix near the pre-crack tip and, hence, in different measured values for KIc. All samples produced valid results for KIc based on the geometric criteria adopted by the standard. The results confirm the original hypothesis showing that the two pre-cracking methods influence the measured value at a significance level of 5% for the comparison of the averages obtained in both sets. The most conservative value for plane strain fracture toughness of the investigated resin is obtained by pre-cracks introduced by gentle tapping on the blade (KIc = 1.15 ± 0.11 MPa m1/2). Based on these results new samples with a self-similar geometry were produced and submitted to photoelasticity tests to investigate the influence of the pre-cracking methods on the strain-field developed during three-point bending loading. The results confirm that the different methods produce different Moiré patterns close to the pre-crack tip, proving that the developed stress fields are different and that pre-cracks introduced by controlled insertion of the blade produce the largest perturbations of the strain field close to the pre-crack tip.

Foram desenvolvidos e manufaturados compósitos porosos com estrutura de gradiente funcional em Poli (metacrilato de metila) (PMMA) e Hidroxiapatita (HAp) aplicáveis como implantes ósseos. O PMMA é largamente utilizável e aceito como material de implante tem boas propriedades mecânicas, baixo custo, fácil manufatura, porém é considerado bioinerte. A HAp é uma cerâmica comprovadamente bioativa, porém de baixas propriedades mecânicas, alto custo e de difícil manufatura. O PMMA com estrutura funcional e HAp apresentou valores próximos a 50 MPa, mas com potencial de melhoria. O objetivo deste desenvolvimento é produzir um implante com a sua superfície porosa e bioativa, para que este possa ser osteointegrado em um tempo menor ao tecido hospedeiro, melhorando a relação: material implantado/leito receptor. O conceito é baseado em uma estrutura de núcleo denso em PMMA e camada superficial porosa com superfície bioativa. A camada de PMMA porosa foi desenvolvida utilizando-se o carboximetilcelulose (CMC) como agente porogênico e HAp como agente bioativador da matriz polimérica. Foram elaboradas análises de bicompatibilidade, resistência mecânica, macro e microestrutura. Para testar a biocompatibilidade foram realizados inicialmente testes in vitro com cultura de células VERO, visando investigar a toxicidade dos materiais constituintes, a influência do novo biomaterial em atividades celulares e o comportamento destes em condições próximas daquelas a serem encontradas no ambiente de implantação. Em seguida, os testes in vivo realizados em coelhos averiguaram a interação tecido-material (bioatividade), a biocompatibilidade do material, e a potencialidade do uso do material em aplicação à superfícies (osteointegração). Foi realizada análise histológica dos tecidos explantados, onde os resultados basearam-se na análise da morfologia geral dos componentes teciduais encontrados junto ao implante. A caracterização da superfície foi realizada por testes de rugosidade, por microscopia ótica e eletrônica de varredura. Foram realizados ensaios mecânicos de compressão para analisar a resistência mecânica do biomaterial. Os resultados in vitro mostraram que os materiais utilizados não apresentaram qualquer indício de toxicidade. Através das imagens realizadas em MEV (Microscopia Eletrônica de Varredura) pode se observar o crescimento de células VERO na superfície do material e em direção aos poros da matriz. A análise macroestrutural dos poros também obtida por MEV demonstrou em uma caracterização inicial do material que este apresentou características biomiméticas como poros em formato oblongo e interconectados. A média obtida do tamanho dos poros foi de aproximadamente 250 \'mü\'m. Os resultados dos ensaios mecânicos de compressão mostraram que o PMMA denso é o que mais se aproximou do tecido ósseo cortical com 101 MPa. Por fim, os resultados histológicos apontam para a biocompatibilidade do compósito, tornando-o assim aplicável como camada superficial de implantes. / Were developed and manufactured porous composite with functional gradient structure in Polymethylmethacrylate (PMMA) and hydroxyapatite (HAp) applicable as bone implants. PMMA is widely used and accepted as implant material, has good mechanical properties, low cost, easy manufacturing and considered a bioinert biomaterial, the Hap is a demonstrably bioactive ceramic with poor mechanical properties, high cost and difficult to manufacture. The PMMA functional structure and HAp had values close to 50 MPa, but with potential for improvement. The objective of this development was produced an implant with a porous surface and bioactive to be osteointegrated in a less time, improving the relationship: implanted material/receiver bed. The concept is based on a dense structure core of PMMA and a porous bioactive surface layer. The porous PMMA was developed using the carboxymethylcellulose (CMC) as a porogenic agent and hap to bioactive the PMMA matrix. Biocompatibility tests, mechanical strength tests and macro and microstructure analisys were carried out. To evaluated the biocompatibility of this material were made primarily in vitro tests, the VERO cells were used in vitro analysis aimed investigate the toxicity of the constituent materials, the influence of the new biomaterial in cellular activities and behavior in these conditions close to those to be found in the environment of deployment. Then, in vivo tests conducted in rabbits evaluated the interaction with tissue-material (bioactivity), the biocompatibility of the material, and the potential use of the material in the application areas (osseointegration). Were performed histological analysis of tissues, where the results were based on the analysis of the general morphology of the tissue components found near the implant. The surface characterization was performed by roughness tests, optical microscopy and SEM. Mechanical tests were conducted to examine the compressive strength of biomaterial. Results in vitro showed that the materials did not present any evidence of toxicity. The samples were analyzed by SEM where the growth of cells can be observed in the surface of the material and towards to the pores. The macrostructural analysis also obtained by SEM showed in an initial characterization of the material that presented bone biomimetics characteristics with oblong pores with interconnected. The average pore size obtained was approximately 250 \'mü\'m. The results of mechanical tests showed that the compression of PMMA is the densest approached the cortical bone tissue near 101 MPa. Finally, the histological results point to the biocompatibility of the composite, thus making it applicable to the surface layers of implants.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-06-21T15:09:18Z No. of bitstreams: 1 rodrigoluizfabri.pdf: 7094274 bytes, checksum: 484f776d7feb93bcc95fb361ef5dc745 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-08-07T19:10:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 rodrigoluizfabri.pdf: 7094274 bytes, checksum: 484f776d7feb93bcc95fb361ef5dc745 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-07T19:10:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 rodrigoluizfabri.pdf: 7094274 bytes, checksum: 484f776d7feb93bcc95fb361ef5dc745 (MD5) Previous issue date: 2013-03-01 / FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Mitracarpus frigidus (Willd. ex Reem Schult.) K. Schum. (Rubiaceae) é uma espécie nativa, amplamente distribuída por todo território brasileiro, com poucos relatos na literatura sobre seu potencial químico-biológico. Estudos preliminares relataram que a planta apresenta atividade antimicrobiana, leishmanicida e antioxidante, e tem como principais constituintes alcaloides, quinonas, flavonoides, terpenos e esteroides. Com o intuito de dar continuidade aos estudos envolvendo esta espécie, este trabalho teve como objetivos avaliar sua toxidade e seu potencial farmacológico, bem como e isolar e caracterizar suas substâncias bioativas. Do extrato metanólico das partes aéreas de M. frigidus (MFM) foram isolados os triterpenos ácido ursólico e ursolato de metila, e a naftoquinona psicorubrina. Os flavonoides rutina e campferol também foram identificados. Utilizando essas substâncias como marcadores, MFM foi padronizado e avaliado para as atividades esquistossomicida, anti-inflamatória, laxativa e citotóxica. Além disso, sua toxidade aguda (DL50) e subcrônica foram avaliadas. O potencial biológico e a composição química do extrato em hexano e do óleo essencial da espécie também foram analisados. MFM apresentou atividade esquistossomicida tanto in vitro quanto in vivo com considerável redução da carga parasitária. Também foi observada atividade anti-inflamatória aguda e crônica para os modelos testados, sendo a resposta aguda mais expressiva. MFM inibiu o processo de migração celular mediado pela inflamação e também diminuiu o processo oxidativo do organismo, evidenciado pela baixa concentração de MDA, catalase e mieloperoxidase. Em relação à expressão de ciclooxigenases, MFM inibiu COX-2. Atividade citotóxica contra células leucêmicas, HL60 e Jurkat, sem indução de apoptose também foi observada. Além disso, MFM induziu aumento do peristaltismo intestinal e da produção de fezes, o que pode estar relacionado com a presença de antraquinonas identificadas em MFM. A partir do estudo toxicológico agudo e subcrônico de MFM foi possível verificar que a planta tem baixa toxidade (DL50 > 2000 mg/Kg) e que não provocou alterações bioquímicas e hematológicas durante 42 dias de experimento. As substâncias ácido ursólico, ursolato de metila e psicorubrina, isoladas de MFM, apresentaram atividade citotóxica para células tumorais e para diferentes espécies de Leishmania. Da mesma forma, o extrato em hexano apresentou atividade antimicrobiana e leishmanicida, com especificidade e seletividade para formas intracelulares (amastigotas). O óleo essencial apresentou atividade antifúngica e leishmanicida. Linalol e acetato de eugenol foram identificados como as substâncias majoritárias. A partir deste trabalho, foi possível concluir que a espécie M. frigidus, que não possui relatos de uso na medicina popular, pode ser uma fonte alternativa de estudos para o tratamento de diversas doenças, como as provocadas por fungos, bactérias e parasitas, além de patologias relacionadas a processos inflamatórios. / Mitracarpus frigidus (Willd. ex Schult Reem.) K. Schum. (Rubiaceae) is a native species, widely distributed throughout the Brazilian territory, with few reports in the literature on its chemical-biological potential. Previous studies reported that the plant has antimicrobial, antioxidant and leishmanicidal, and that its main constituents are alkaloids, quinones, flavonoids, terpenes and steroids. In order to continue the studies involving this species, this work aimed to evaluate its toxicity and pharmacological potential, as well as to isolate and characterize its bioactive compounds. From the methanolic extract of the aerial parts of M. frigidus (MFM) the triterpenes ursolic acid and methyl ursolate, and the naphthoquinone psycorubrin were isolated. The flavonoids rutin and kaempferol were also identified. Using these compounds as markers, MFM was standardized and evaluated for schistosomicidal, anti-inflammatory, laxative and cytotoxic activity. Moreover, its acute (LD50) and subchronic toxicity were evaluated. The biological potential and chemical composition of the hexane extract and the essential oil of this species were also analyzed. MFM showed both in vitro and in vivo schistosomicidal activity with considerable reduction in parasite burden. Antiinflammatory activity was also observed for the acute and chronic models tested, with a more proeminent acute response. Those results demonstrated that MFM inhibited the inflammation cell mediated migration and also decreased the oxidative process of the organism, as evidenced by the observed low concentration of MDA, catalase and myeloperoxidase. Regarding the expression of cyclooxygenase, MFM inhibited COX 2. Cytotoxic activity against leukemia cells, HL60 and Jurkat, without apoptosis induction was also observed. Furthermore, MFM induced increase of intestinal peristalsis and production of faeces, which can be related to the presence of the anthraquinones identified in MFM. From the acute and subchronic toxicity study of MFM it was possible to verify that the plant has low toxicity (LD50 > 2000 mg/kg) and caused no hematological and biochemical changes during 42 days of experiment. The compounds ursolic acid, methyl ursolate and psycorubrin, isolated from MFM, showed cytotoxicity against different tumor cells and species of Leishmania. Likewise, the hexane extract showed antibacterial and antileishmanial properties, with specificity and selectivity for intracellular forms (amastigotes). The essential oil showed antifungal and leishmanicidal activity. Linalool and eugenol acetate were identified as its major compounds. In conclusion, the species M. frigidus, which has no reports on its use in traditional medicine, could be an alternative source of study for the treatment of various diseases such as those caused by fungi, bacteria and parasites, and pathologies related to inflammatory processes.

No presente trabalho foi realizado um estudo de alguns aspectos da reação de obtenção de dimetildiclorosilano a partir da reação entre silícios grau químico (SiGQ) ou de elevada pureza (99,999%) e cloreto de metila catalisada por cobre e promotores em reator de leito fluidizado. Foram estudados os efeitos da temperatura sobre o processo de ativação e sobre a reação com o fim de obter um valor aproximado da energia aparente de ativação para cada uma dessas etapas; o efeito do tamanho médio das partículas de silício e do catalisador sobre os parâmetros de desempenho da reação e o de contaminantes usuais do SiGQ, a saber Ca, Fe e Al, sobre silício de elevada pureza (99,999%). Uma discussão sobre o efeito de compensação característico da reação direta foi realizada sendo proposta uma explicação da origem desse efeito, que aparentemente se deve ao caracter anisotrópico da reação, e uma explicação complementar com relação ao papel dos promotores na reação. Os resultados mostraram que a energia aparente de ativação obtida por meio dos experimentos realizados neste estudo encontram-se em valores próximos ao normalmente encontrado na literatura. Aparentemente existe uma variação da seletividade com a variação do tamanho de partícula tanto do silício quanto do catalisador, que se deve ao grau de cobertura da superfície do silício pelo catalisador. Observou-se ainda que os parâmetros de desempenho se correlacionam melhor com a área geométrica do que com a área específica medida pelo método de adsorsão de N2 (BET). Os elementos Ca, Al e Fe, na forma que foram adicionados, mostraram algum efeito sobre os parâmetros de desempenho da reação, porém verificou-se que o efeito das impurezas é maior se estas estiverem presentes originalmente no silício. / Some important aspects of dimethyldichlorosilane direct synthesis from methyl chloride and both chemical grade silicon and high purity silicon (99.999%) catalyzed by copper and promoters in a fluidized bed reactor was studied. The effects of temperature on the activation process and on the reaction were studied to obtain an estimate of the apparent activation energy for each process step. The influence of average particle diameter of silicon and of catalyst and the effect of Ca, Al and Fe additions in the catalyst system were also evaluated. A discussion about the so-called isokinetic compensation behavior which is observed in the direct synthesis is presented. The proposed explanation about the origin of this phenomena is based on the anisotropic character of the reaction. A complementary explanation about the mechanism of promoters action was also proposed. The obtained values of apparent activation energies are within the range reported in the literature. Selectivity and activity showed some variation with both catalyst and silicon particle sizes. This behavior was explained in terms of silicon particle coverage by the catalyst system. The performance parameters show better correlation with the geometric area measured by laser diffraction than with the BET area obtained by N2 adsorption. The promoters Ca, Fe and Al have shown effect over the reaction, however these effects were more proeminent if they are originally present in silicon structure.

No presente trabalho foi realizado um estudo de alguns aspectos da reação de obtenção de dimetildiclorosilano a partir da reação entre silícios grau químico (SiGQ) ou de elevada pureza (99,999%) e cloreto de metila catalisada por cobre e promotores em reator de leito fluidizado. Foram estudados os efeitos da temperatura sobre o processo de ativação e sobre a reação com o fim de obter um valor aproximado da energia aparente de ativação para cada uma dessas etapas; o efeito do tamanho médio das partículas de silício e do catalisador sobre os parâmetros de desempenho da reação e o de contaminantes usuais do SiGQ, a saber Ca, Fe e Al, sobre silício de elevada pureza (99,999%). Uma discussão sobre o efeito de compensação característico da reação direta foi realizada sendo proposta uma explicação da origem desse efeito, que aparentemente se deve ao caracter anisotrópico da reação, e uma explicação complementar com relação ao papel dos promotores na reação. Os resultados mostraram que a energia aparente de ativação obtida por meio dos experimentos realizados neste estudo encontram-se em valores próximos ao normalmente encontrado na literatura. Aparentemente existe uma variação da seletividade com a variação do tamanho de partícula tanto do silício quanto do catalisador, que se deve ao grau de cobertura da superfície do silício pelo catalisador. Observou-se ainda que os parâmetros de desempenho se correlacionam melhor com a área geométrica do que com a área específica medida pelo método de adsorsão de N2 (BET). Os elementos Ca, Al e Fe, na forma que foram adicionados, mostraram algum efeito sobre os parâmetros de desempenho da reação, porém verificou-se que o efeito das impurezas é maior se estas estiverem presentes originalmente no silício. / Some important aspects of dimethyldichlorosilane direct synthesis from methyl chloride and both chemical grade silicon and high purity silicon (99.999%) catalyzed by copper and promoters in a fluidized bed reactor was studied. The effects of temperature on the activation process and on the reaction were studied to obtain an estimate of the apparent activation energy for each process step. The influence of average particle diameter of silicon and of catalyst and the effect of Ca, Al and Fe additions in the catalyst system were also evaluated. A discussion about the so-called isokinetic compensation behavior which is observed in the direct synthesis is presented. The proposed explanation about the origin of this phenomena is based on the anisotropic character of the reaction. A complementary explanation about the mechanism of promoters action was also proposed. The obtained values of apparent activation energies are within the range reported in the literature. Selectivity and activity showed some variation with both catalyst and silicon particle sizes. This behavior was explained in terms of silicon particle coverage by the catalyst system. The performance parameters show better correlation with the geometric area measured by laser diffraction than with the BET area obtained by N2 adsorption. The promoters Ca, Fe and Al have shown effect over the reaction, however these effects were more proeminent if they are originally present in silicon structure.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-03-20T13:04:38Z No. of bitstreams: 1 TARCISIO DAVID KONNA NUNES SANTOS - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2016..pdf: 1645201 bytes, checksum: 6f9773a951b06aacdb26ff5287e21e18 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-20T13:04:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TARCISIO DAVID KONNA NUNES SANTOS - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2016..pdf: 1645201 bytes, checksum: 6f9773a951b06aacdb26ff5287e21e18 (MD5) Previous issue date: 2016-03-23 / Este trabalho propôs um modelo matemático para um reator do tipo CSTR (continuous stirred-tank reactor) partindo de dados experimentais da cinética da reação de transesterificação entre o óleo de soja e o acetato de metila, tendo como catalisador uma enzima, a Candida Antartica. Um volume foi proposto para reator para que o tempo médio de residência da mistura reacional fosse suficiente tal que o rendimento esperado, com base nos dados obtidos pelo Matlab®, fosse obtido na saída do reator. O estudo reacional fluidodinâmico foi feito utilizando o software comercial ANSYS® versão 15.0. Duas configurações do reator foram propostas otimização, afim de tornar o processo o mais homogêneo possível, tentando atingir as configurações do reator de mistura perfeita. Os impelidores utilizados foram o tipo pás retas inclinadas e o ripo Ribbon (Âncora), afim de avaliar qual dos impelidores consegue o rendimento satisfatório com menor potência de operação. A potência requerida foi determinada através das equações para misturadores mecânicos, sendo avaliado apenas como variável a rotação das pás. / This work proposes a mathematical model to a reactor of CSTR-type (Continuous Stirred-tank reactor) starting from experimental data of the kinetics of transesterification of soybean oil and methyl acetate, with the catalyst enzyme, Candida Antarctica. A reactor volume was proposed for the average residence time of the reaction mixture was sufficient such that the expected yield, based on data obtained by Matlab, was obtained in the reactor outlet. The reaction fluid dynamic study was done using the commercial software ANSYS® version 15.0. The optimization of the reactor was proposed by comparing the reactor operation with two impellers separately in order to make the process more homogeneous as possible, trying to achieve the perfect blend of reactor configurations. The impellers used were the type inclined straight blades and Ribbon RIPO (Anchor), to determine which of the impellers can the satisfactory performance with lower power operation. The required power was determined by the equations for mechanical mixers, being rated only as a variable rotation of the blades

The polymerization of methyl methacrylate (MMA) was investigated in this dissertation. Selected kinetic models from the literature were reviewed, and two new, generalized models of diffusion-limited effects (gel- and glass effects), derived from the current models were proposed and tested for bulk and solution polymerization of MMA in batch and semi-batch reactors, under isothermal and non-isothermal conditions. The newly proposed models include the capability of modeling termination by combination, radical transfer to monomer and depropagation reaction. The new and previous models were compared with experimental data of bulk and solution polymerizations of MMA, under a selection of non-steady state processes conditions (initiator and monomer feed, step changes in temperature) and compositions (initiator and chain transfer agents, regarding both type and dosages). The particular case of a non-isothermal bulk polymerization was also investigated. A simulation program (Reactormodel) was developed in Matlab, and its algorithm is provided. / Sem resumo.