Magister Pharmaceuticae - MPharm / Fast dispersible tablets (FDTs) are solid single-unit dosage forms that are placed in the mouth and allowed to disperse or dissolve in the saliva without the need of water. The basic approach to formulating FDTs consists of adding a superdisintegrant to a tablet formulation. These tablets offer both the advantages of conventional tablets and liquid dosage forms along with distinctive properties which include accurate dosing, ease of administration, quick onset of action, enhanced bioavailability, and increased patient adherence. FDTs have been found to be effective in remedying therapeutic in-adherence caused by dysphagia (swallowing difficulties) particularly in paediatric and geriatric subjects. There is a strong correlation between therapeutic success and patient adherence especially with HIV/AIDS treatment regimens, consequently the dosage form should be patient friendly and devoid of unappealing characteristics. This study aimed at developing a cost effective fast dispersible tablet of lamivudine using alternative excipients and conventional techniques. Only conventional tablets and oral liquid dosage forms of lamivudine are available on the South African market. Two natural polymers reported to have superdisintegrating properties were selected to serve as multipurpose excipients in this study. The polymers were identified, characterised and compared using thermal, spectroscopic and micromeritic analytical tools. The polymer that displayed the best characteristics in terms of micromeritic, tableting and disintegrating properties was retained and used for the optimum formulation. The optimum formulation was composed of 150 mg of lamivudine, 23% w/w unripe banana powder and 2% w/w magnesium stearate. FDTs of lamivudine were obtained using the compression technique with and without wet granulation. The tablets were assessed as per the United States Pharmacopoeia (USP) guidelines and other evaluation procedures pertaining to FDTs. The wet granulated tablets were found to be less friable and thus more resilient than the directly compressed tablets. In-vitro disintegration of the wet granulated tablets occurred within 50±3 sec in deionised water (pH 7) and 35±2 sec in a phosphate buffer solution (pH 6.8). Consequently, the innovative tablets fulfilled the core requirement of FDTs i.e. rapid disintegration. Drug release studies were carried out by analysing dissolution aliquots of the innovative tablets using a validated High Performance Liquid Chromatography (HPLC) method, and comparing them to Aspen Lamivudine®, a conventional tablet of lamivudine presently on the South African market. Complete dissolution in deionised water (pH 7) was attained within 10 minutes and 30 minutes for the innovative tablets and Aspen Lamivudine® respectively.

Boron is an element, which is necessary as essential nutrient for living organisms, especially for plants where it is involved in cell wall composition. But boron excess can cause some problems on the development of plants (defoliation, decay and fall unripe fruits), of humans and animals such as nausea, diarrhoea, dermatitis, lethargy. Boron toxicity also changes blood composition, caused disorder in neurological, physical, intellectual development. Nowadays, due to the shortage of fresh water sources, seawater desalination has been becoming an alternative fresh water supply. However, the presence of boron in seawater is quite high (4.5 mg L–1, around 4.5 mM). Moreover, the increasing use of boron in industries and its discharge to the environment has led to the contamination of surface and ground waters. As the result, boron removal, in production of drinking water becomes very important. Therefore, the World health organization has recommended a guideline of 0.5 mg L–1 B in drinking water and a maximum limit of 0.3 mg L–1 B in fresh water used for irrigation. The objective of this thesis is to study the mechanisms of boron surface exchange on different materials versus time and at equilibrium depending on some physicochemical parameters such as pH, initial boron concentration, reaction time in order to find a new exchanger for boron removal. Boron removal was carried out by ion exchange process using 2 types of resins: Amberlite IRA 743, Diaion CRB 03 as boron selective resins with methylglucamine functions, and Ambersep 900-OH and Amberlite IRA 402 Cl as anionic exchange resins with ammonium functions. From batch studies, fast exchange between resin surface and liquid phase was observed with boron removal up to at least 96 % within 30 min for Amberlite IRA 743, Diaion CRB 03 and Ambersep 900- OH. The reaction between resin surface and boron solution reached equilibrium after 2 h for all the resins. The pseudo-second order kinetic model was used to well describe the sorption kinetic process of the resins. At equilibrium, the experimental results showed that the maximum adsorption was observed to be achieved at pH 8 for Ambersep 900- OH, pH 10 for Amberlite IRA 402 Cl and independent on pH range from 6 to 12 for the 2 boron selective resins Amberlite IRA 743 and Diaion CRB 03. At pH 8 and for boron concentrations < 20 mM, the Langmuir-type relationship was used to fit the experimental data for Amberlite IRA 743, Ambersep 900- OH and resin Diaion CRB 03. In the range of studied boron concentration, the boron sorption onto Amberlite IRA 402 Cl followed linear-type behaviour. At pH 8 and for boron concentrations < 20 mM, the sorption capacities are: 1, 0,7, 0,3 et 0,05 mmol g–1 for Diaion CRB 03, Amberlite IRA 743, Ambersep 900- OH and Amberlite IRA 402 Cl, respectively. Column experiments were performed with the anionic resin Ambersep 900-OH and the selective one Amberlite IRA 743 by studying both the influence of boron concentration and the residence time. For the selective resin, if the residence time decreases, the boron breakthrough is fast followed by a long tail. For larger residence time, local equilibrium seems to be assumed. Results are thus consistent with batch experimental data. For the anionic resin, the nonlinear behaviour is also confirmed. Moreover, column experiments showed a strong difference during desorption. To regenerate resins, acid and basic treatments are necessary for the selective resin although a basic solution is enough for the anionic resin. A more detailed study of mechanisms is in progress in order to build a exchange model for predicting boron fate. Finally, characterization of pectins was also performed. Its composition (sugar and boron content) and the viscosity of pectin solutions were quantified. Filtration experiments allowed testing the efficiency of such material to remove boron too

Orientador: Márcia Regina de Moura Aouada / Resumo: A crescente preocupação em se consumir produtos que sejam ecologicamente corretos tem motivado pesquisas no desenvolvimento de novos materiais. Nesse sentido, filmes à base de polímeros naturais têm sido desenvolvidos com o objetivo de substituir parcialmente a utilização dos polímeros tradicionais. A utilização desses filmes, além de diminuir a geração de resíduos plásticos descartados no meio ambiente, podem ainda exercer a função de embalagem ativa, estendendo a vida útil dos alimentos. O presente trabalho consiste na elaboração de novos filmes comestíveis à base de gelatina e nanoemulsão de óleos essenciais de manjerona e de pimenta-preta. A gelatina é um polímero natural, biocompatível e biodegradável, possuindo boa capacidade de formar filmes flexíveis. Os óleos essenciais de manjerona e de pimenta-preta possuem boa aceitação por parte dos consumidores, além de excelentes propriedades antioxidantes e antimicrobianas. Quando adicionados às matrizes poliméricas em forma de nanoemulsão, pode contribuir para a diminuição da permeabilidade a vapores de água e aumentar a tenacidade dos filmes. Visando a melhoria da resistência mecânica dos filmes, dispersão de argilas vem sido incorporadas as dispersões filmogênicas. Nesse trabalho, foi utilizada a cloisite Na+. Os filmes produzidos foram caracterizados quanto à análise subjetiva, permeabilidade ao vapor de água, propriedade mecânicas, propriedades térmicas, difração de raios-x, ângulo de contato e microestruturais. As nanoem... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The growing concern to consume products that are ecologically correct has motivated the study in the development of new materials. In this sense, films based in natural polymers have been created with the aim of replacement of the traditional polymers. The use of these films behind to decreasing the generation of plastic waste in the environment, it can still be active packaging, extending the food shelf-life. This present study consists in the elaboration of a film based in gelatin and marjoram and black pepper essential oils nanoemulsions. Gelatin is a natural, biocompatible and biodegradable polymer, it has good flexible and film forming ability. The marjoram and black pepper essential oil has a good acceptance by the consumers, as well as excellent antioxidant and antimicrobial properties. When incorporated to polymer matrices by the nanoemulsions way, they can contributed to the reduction of water vapor permeability and increase film tenacity. By the aim of improve the mechanical proprieties, clay dispersions had been incorporated in the film dispersions. In this study Na+ cloisite was used. The produced films were characterized by the subjective analysis, water vapor permeability, mechanical properties, thermal properties, x-ray diffusion, contact angle and microstructural. The nanoemulsions characterized by the particle size, presented results between 250 and 181nm to black pepper, and 82 and 47nm to marjoram essential oil. Related to the water vapor permeability and t... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

O papel cartão é altamente higroscópico e poroso, influenciando nas propriedades mecânicas e de barreira e limitando sua utilização. Polímeros naturais, como quitosana (QUI) e gelatina (GEL) apresentam potencial para revestir papel cartão, possibilitando aumento da resistência e propriedades de barreira. Estes revestimentos têm capacidade de carregar compostos ativos naturais, tornando esse material uma embalagem ativa. Extratos de própolis e cúrcuma têm chamado a atenção na área alimentícia, porque apresentam propriedades antioxidantes e antimicrobianas. Assim, o objetivo deste trabalho foi desenvolver um novo sistema: papel cartão revestido com QUI e GEL para embalagem de alimentos susceptíveis a oxidação lipídica e/ou degradação microbiana utilizando-se extratos etanólicos de própolis (EEP) e cúrcuma (EEC). Os extratos foram produzidos com relação de 3:10 de própolis ou cúrcuma:etanol 80 %. Foi determinada a concentração e estabilidade dos compostos fenólicos totais, atividade antioxidante e antimicrobiana dos extratos. O papel cartão foi revestido com uma camada de diferentes soluções de QUI e GEL, utilizando as relação de QUI:GEL igual a 100:0 80:20, 60:40, 40:60, 20:80, 0:100 (formando os sistema filme-papel cartão-SF-PC). Os SF-PC foram caracterizados quanto à análise visual, homogeneidade do revestimento (HOM), análise microestrutural, gramatura (GRA), espessura, resistência ao estouro, teste de tração, permeabilidade ao ar, rugosidade, permeabilidade à gordura (PG), permeabilidade ao vapor de água (PVA), capacidade de absorção de água (Cabs), conteúdo de água (CA), ângulo de contato e energia de superfície. O sistema filme-papel cartão-aditivado (SFPC-A) com EEP e EEC foram desenvolvidos com a relação de QUI:GEL otimizada. O SF-PC-A foi revestido com uma, duas e três camadas de solução e caracterizado em relação à análise visual, parâmetros de cor, HOM, análise microestrutural, GRA, espessura, rigidez Taber, PG, PVA, Cabs, CA e atividade antimicrobiana. A estabilidade dos compostos ativos dos SF-PC-A foi determinada por um período de 42 dias quanto à concentração de compostos fenólicos totais (CFT) e capacidade antioxidante pelo método do sequestro do radical livre DPPHo. O EEP apresentou maior CFT, atividade antioxidante e antimicrobiana em relação ao EEC. O SF-PC com blendas apresentaramse mais homogêneos que os revestimentos somente com QUI ou GEL. O aumento de GEL na solução de revestimento aplicado sobre o papel cartão provocou redução da barreira ao vapor de água e aumento da Cabs dos SF-PC. O revestimento com relação de 80QUI:20GEL apresentou ser o mais adequado para o desenvolvimento do SF-PC-A. Observou-se tendência de formar um filme contínuo sobre as fibras de celulose para os SF-PC-A com EEC e EEP em função do aumento do número de camadas e a espessura e GRA dos SF-PC-A aumentaram estatisticamente em relação a camada adicionada. A PVA aumentou significativamente para o SF-PC-A sem extrato e reduziu para o SF-PC-A com EEP. Não foi observada atividade antimicrobiana para ambos os papéis aditivados com EEP e EEC contra as bactérias testadas. Entretanto, os SF-PC-A com EEC e EEP apresentaram atividade antioxidantes durante 42 dias de armazenamento e os sistemas aditivados com EEP e EEC apresentaram maior atividade antioxidante com três camadas de revestimento quanto àquele com uma camada. Pode-se concluir que o novo sistema desenvolvido com adição de extratos naturais apresentou capacidade de utilização em alimentos como produtos cárneos embutidos, produtos frios fatiados, onde o antioxidante atuaria na redução da oxidação lipídica, podendo atuar no aumento de vida útil do produto. / Paperboard is highly hygroscopic and porous, which influences mechanical and barrier properties. Natural polymers, such as chitosan (CH) and gelatin (GE) are suitable to be used as a coating on paperboard, providing more flexibility and barrier properties to the material. These coatings have the ability to carry natural active compounds, making this material an active packaging. Propolis and curcuma extracts have attracted attention in the food area, because of their antioxidant and antimicrobial properties. Thus, the objective of this work was to develop a new system: paperboard coated with CH and GE to pack food susceptible to lipid oxidation and/or microbial degradation, using ethanolic propolis extract (EPE) and ethanolic curcuma extract (ECE). The extracts were produced with 3:10 propolis or curcuma:ethanol 80%. The total phenolic compound contents and stability, as well as the antioxidant and antimicrobial activity of extracts were determined. The paperboard was coated with one layer of different solutions of CH and GE, with proportional relations of CH:GE 100:0, 80:20, 60:40, 40:60, 20:80, 0:100 (forming the paperboard film system - PFS). The PFS was characterized regarding visual analysis, coating homogeneity, microstructural analysis, grammage, thickness, burst index, traction test, air permeability, roughness, fat permeability, water vapor permeability (WVP), water absorption capacity (WAC), moisture content (MC), contact angle and surface energy. The paperboard film additivated system (PFAS) with EPE and ECE were developed with CH:GE optimized ratio. The PFAS was coated with one, two, and three layers and characterized according to visual analysis, color parameters, coating homogeneity, microstructural analysis, grammage, thickness, Taber stiffness, fat permeability, WVP, WAC, MC and antimicrobial activity. Active compounds stability of PFAS was determined within a period of 42 days of storage by total phenolic compound contents and antioxidant capacity (DPPHo free radical scavenging method). EPE showed higher total phenolic compound contents, antioxidant and antimicrobial activity in relation to ECE. The PFS with CH:GE blends were more homogeneous than CH or GE coating. The increase of GE in the coating solution applied to the paperboard reduced WVP and increased the WAC of PFS. The 80CH:20GE coating ratio presented as the most suitable for the development of PFAS. A tendency to form a continuous film on the cellulose fibers for the PFSA with ECE and EPE was observed by the increase in the number of coating layers. PFAS grammage and thickness increased statistically by the added layer. WVP significantly increased for PFAS without extract and reduced for PFAS with EPE. Antimicrobial activity was not observed for both paperboards added with EPE and ECE against the bacteria tested. Antimicrobial activity was not observed for both paperboards added with EPE and ECE against the bacteria tested. However, PFAS with ECE and EPE presented antioxidant activity and in 42 days of storage. The three-layer systems showed higher antioxidant activity than those with one layer. It can be concluded that the new system developed with the addition of natural extracts showed the ability to be used in foods such as meat products and sliced cold products, where the antioxidant would reduce lipid oxidation and increase product shelf life.

A reconstrução anatômica de fraturas em ossos longos em equinos é um grande desafio para o Médico Veterinário. Na tentativa de melhorar os resultados da técnica, estabilizando e preenchendo áreas onde houve perda óssea, o uso de substitutos ósseos, entre eles os biomateriais, vêm apresentando bons resultados. Os polímeros podem ser uma opção viável, funcional e economicamente, de substituto ósseo para aplicação em ortopedia de equinos. O objetivo deste estudo foi avaliar o comportamento biológico do equino frente à implantação de polímero de poliuretana de mamona acrescido de carbonato de cálcio após implante em osso III metacarpiano. Seis equinos hígidos foram submetidos à ostectomias unicorticais de 13mm de diâmetro na região proximal da superfície dorsal do III metacarpiano. Em seguida, de forma randômica, foi implantado o polímero de mamona em um membro torácico. No membro contralateral, foi reproduzida a técnica, porém a falha foi mantida sem preenchimento, servindo como controle do remodelamento ósseo. Todos os animais foram submetidos à avaliação física, radiográfica, ultrassonográfica, termográfica e perfil bioquímico previamente a cirurgia para identificação dos parâmetros pré-cirúrgicos. No período pós-operatório, os animais foram avaliados através de exame físico diário durante os 120 dias de observação, exame radiográfico, exame ultrassonográfico, exame termográfico e monitoramento do perfil sérico da fosfatase alcalina, cálcio e fósforo nos momentos sete, 15, 30, 60, 90 e 120 dias de pós-operatório. Com 120 dias de pós-operatório, novamente sob anestesia geral, realizou-se biópsia óssea com trefina de 0,5cm de diâmetro na área de interface implante-osso (membro polímero) e osso-osso neoformado (membro controle). O material foi processado e desmineralizado para microscopia de luz sendo realizadas técnicas de coloração de Hematoxilina-Eosina e Tricrômico de Masson para análise descritiva e morfométrica. A avaliação física de cada animal demonstrou não haver desconforto relacionado ao procedimento e à presença do implante, baseando-se na análise de presença de claudicação e parâmetros físicos (frequência cardíaca, frequência respiratória e temperatura retal) ao longo dos 120 dias. A avaliação ultrassonográfica permitiu identificação da formação de tecido mineralizado e pico de neovascularização no 30º dia de pós-operatório. A partir da dosagem sérica de fosfatase alcalina foi possível identificar pico desta enzima também no trigésimo dia. A avaliação termográfica demonstrou não haver aumento de temperatura local, decorrente de resposta inflamatória, ao longo do tempo de observação, porém foi possível identificar resposta mais intensa no 7º dia no membro polímero, quando comparado ao membro controle. O estudo histológico demonstrou comportamento osteocondutor do polímero sem reação de cápsula fibrosa ou resposta inflamatória crônica. Esta pesquisa apresentou resultados que demonstram biocompatibilidade do polímero de poliuretana de mamona acrescido de carbonato de cálcio em tecido ósseo equino e conclui-se que este biomaterial apresenta potencial para uso como substituto ósseo em equinos. / Anatomical reconstruction of long bone fractures remains a challenge to the equine practitioner to date. Bone surrogate biomaterials have been developed to improve surgical outcomes in cases involving bone tissue loss, with promising results. Biopolymers may be a feasible, functional and economically viable alternative for bone substitution in horses. This study evaluated the biological behaviour of castor oil-calcium carbonate polymer following implantation in the equine third metacarpal bone. Six healthy horses were submitted to bilateral dorsal unicortical osteotomy (13 mm in diameter) on the proximal aspect of the third metacarpal bone. One front limb was randomly selected for castor oil polymer implantation while the contralateral limb was left untreated to serve as control for bone remodeling. Preoperative evaluation consisted of physical, radiographic, ultrasonographic and thermographic assessment, and serum biochemistry profile determination. Horses were submitted to daily physical examination during the 120-day follow-up period. Radiographic, ultrasonographic and thermographic reassessments were performed on postoperative days seven, 15, 30, 60, 90 and 120, along with determination of alkaline phosphatase, calcium and phosphorus serum levels. On postoperative day 120, horses were reoperated under general anesthesia and a 0.5 mm biopsy fragment collected from the bone-implant or bone-new bone interface. Biopsy specimens were processed, demineralized, stained with hematoxylin-eosin or Massons trichrome and submitted to descriptive and morphometric analysis under light microscopy. Horses showed no signs of pain (i.e. lameness or changes in rectal temperature, heart and respiratory rates) related to the surgical procedure or the presence of the implant during the 120-day follow-up period. Ultrasonographic reassessment revealed mineralized tissue formation and peak neovascularization on postoperative day 30. Peak alkaline phosphatase levels were also observed on the same day. Local temperature differed significantly between treated and control limbs on postoperative day 7, but not thereafter. Absence of encapsulation or signs of chronic inflammatory response on histology suggests osteoconductive behaviour of the Ricinus communis polymer. Based on the results of this study, castor oil-calcium carbonate polymer is biocompatible with the equine bone tissue and represents a potential surrogate biomaterial for bone substitution in horses.

O preparo de eletrólitos sólidos poliméricos (ESPs) a partir de amidos de mandioca modificados (catiônico, eterificado e oxidado) com o objetivo de aplicação em, por exemplo, dispositivos eletrocrômicos é descrito nesse trabalho. Os materiais estudados foram obtidos a partir de amidos de mandioca modificados quimicamente (catiônico, eterificado e oxidado) plastificados com glicerol e etileno glicol e tendo como sal, o perclorato de lítio (LiClO4). Para um estudo completo foi investigada a influência do plastificante e do sal nas propriedades dos ESPs. Para o glicerol foram utilizadas concentrações em massa de 25 e 30%, e para o etileno glicol, variações de 30 a 50%. Em relação ao sal de lítio (LiClO4), as concentrações foram: 8,10,12,15,20 e 30 [O]/[Li], onde [O] é referente aos mols de oxigênio presentes no amido e plastificante (glicerol ou etileno glicol), e [Li] referente aos mols do íon Li+. A caracterização do material obtido foi feita utilizando-se as técnicas básicas de caracterização de materiais tais como: análises térmicas (DSC, TG), medidas óticas (IR), visualização da superfície das amostras através de microscopia eletrônica de varredura (MEV), ressonância magnética nuclear (RMN) e como a mais importante, medidas de condução iônica, através de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE), onde as amostras plastificadas com 30% de glicerol em relação à massa de amido apresentaram as melhores propriedades de condutividade, aderência e estabilidade para amostras com amido eterificado, tendo um máximo de condutividade de 3,45.10-6 S/cm para na quantidade de sal na razão 15[O]/[Li]. Em amostras contendo amido catiônico, obtiveram-se valores parecidos de condutividade quando plastificados com etileno glicol, nas razões de sal de lítio igual a 10[O]/[Li], 15[O]/[Li] e 20[O]/[Li], no entanto o melhor valor de condutividade ocorreu em filmes plastificados com 30% de etileno glicol e 08 [O]/[Li], apresentando o valor de 1,55.10-3 S/cm. Para amostras contendo amido oxidado, pode-se concluir que filmes contendo 30% de etileno glicol e sal na concentração de 8[O]/[Li] apresentam melhores resultados de condutividade iônica. Também foi observado em algumas amostras, que a condutividade em função da temperatura varia linearmente com o aumento da temperatura, mas para amostra com baixa concentração de sal, não se observa mais essa linearidade ([O]/[Li]=30). Isto significa que as espécies responsáveis pela condução estão inseridas em uma matriz que ora coopera com o deslocamento dos íons (Modelo VTF característico para amostras entrecruzadas e em concentrações altas de sal ([O]/[Li]=8) estes movimentos parecem não ter grandes influências no transporte iônico (Modelo Arrhenius); caso das amostras plastificadas. / Natural polymers are very interesting matrix to obtain solid polymeric electrolytes (SPE). The principal advantage comes from its particularly interesting biodegradation properties due to the natural precedence and also very low cost and good physical and chemical properties. These polymers contain heteroatoms in its structure and for this reason can complex protons or lithium ions leading to the ionic conduction. Among different natural polymers, starch-based SPEs show good opto-electrochemical characteristics and can be applied in electrochemical devices. This work presents the results of cassava starch derivatives-based electrolytes, which were characterized by impedance spectroscopy (EIE), thermal analysis (TGA and DSC) and scanning microscopy (SEM).. The SPEs samples were obtained from cationic, eterified and oxidated starches plasticized with glycerol and ethylene glycol and containing lithium salt LiClO4. Different compositions of SPEs i.e. salt and plasticizer quantities were investigated, where it was observed that the ionic conductivity results obtained for these SPEs varied from 10-9 S/cm to 10-4 S/cm at room temperature depending on the sample and increased following Arrhenius or VTF ionic conductivity models. The best results of ionic conductivity values of 1,55.10-3 S/cm were obtained for SPEs oxidized starch plasticized with 30% of ethylene glycol and containing 08 [O]/[Li]. Thermal analysis using thermogravimetry (TGA) was performed in order to observe the change in degradation temperature caused by the changes performed on the samples. Good conductivity results combined with transparency and good adhesion to the electrodes have shown that starch-based SPEs are very promising materials to be used as solid electrolytes in electrochromic devices.

O papel cartão é altamente higroscópico e poroso, influenciando nas propriedades mecânicas e de barreira e limitando sua utilização. Polímeros naturais, como quitosana (QUI) e gelatina (GEL) apresentam potencial para revestir papel cartão, possibilitando aumento da resistência e propriedades de barreira. Estes revestimentos têm capacidade de carregar compostos ativos naturais, tornando esse material uma embalagem ativa. Extratos de própolis e cúrcuma têm chamado a atenção na área alimentícia, porque apresentam propriedades antioxidantes e antimicrobianas. Assim, o objetivo deste trabalho foi desenvolver um novo sistema: papel cartão revestido com QUI e GEL para embalagem de alimentos susceptíveis a oxidação lipídica e/ou degradação microbiana utilizando-se extratos etanólicos de própolis (EEP) e cúrcuma (EEC). Os extratos foram produzidos com relação de 3:10 de própolis ou cúrcuma:etanol 80 %. Foi determinada a concentração e estabilidade dos compostos fenólicos totais, atividade antioxidante e antimicrobiana dos extratos. O papel cartão foi revestido com uma camada de diferentes soluções de QUI e GEL, utilizando as relação de QUI:GEL igual a 100:0 80:20, 60:40, 40:60, 20:80, 0:100 (formando os sistema filme-papel cartão-SF-PC). Os SF-PC foram caracterizados quanto à análise visual, homogeneidade do revestimento (HOM), análise microestrutural, gramatura (GRA), espessura, resistência ao estouro, teste de tração, permeabilidade ao ar, rugosidade, permeabilidade à gordura (PG), permeabilidade ao vapor de água (PVA), capacidade de absorção de água (Cabs), conteúdo de água (CA), ângulo de contato e energia de superfície. O sistema filme-papel cartão-aditivado (SFPC-A) com EEP e EEC foram desenvolvidos com a relação de QUI:GEL otimizada. O SF-PC-A foi revestido com uma, duas e três camadas de solução e caracterizado em relação à análise visual, parâmetros de cor, HOM, análise microestrutural, GRA, espessura, rigidez Taber, PG, PVA, Cabs, CA e atividade antimicrobiana. A estabilidade dos compostos ativos dos SF-PC-A foi determinada por um período de 42 dias quanto à concentração de compostos fenólicos totais (CFT) e capacidade antioxidante pelo método do sequestro do radical livre DPPHo. O EEP apresentou maior CFT, atividade antioxidante e antimicrobiana em relação ao EEC. O SF-PC com blendas apresentaramse mais homogêneos que os revestimentos somente com QUI ou GEL. O aumento de GEL na solução de revestimento aplicado sobre o papel cartão provocou redução da barreira ao vapor de água e aumento da Cabs dos SF-PC. O revestimento com relação de 80QUI:20GEL apresentou ser o mais adequado para o desenvolvimento do SF-PC-A. Observou-se tendência de formar um filme contínuo sobre as fibras de celulose para os SF-PC-A com EEC e EEP em função do aumento do número de camadas e a espessura e GRA dos SF-PC-A aumentaram estatisticamente em relação a camada adicionada. A PVA aumentou significativamente para o SF-PC-A sem extrato e reduziu para o SF-PC-A com EEP. Não foi observada atividade antimicrobiana para ambos os papéis aditivados com EEP e EEC contra as bactérias testadas. Entretanto, os SF-PC-A com EEC e EEP apresentaram atividade antioxidantes durante 42 dias de armazenamento e os sistemas aditivados com EEP e EEC apresentaram maior atividade antioxidante com três camadas de revestimento quanto àquele com uma camada. Pode-se concluir que o novo sistema desenvolvido com adição de extratos naturais apresentou capacidade de utilização em alimentos como produtos cárneos embutidos, produtos frios fatiados, onde o antioxidante atuaria na redução da oxidação lipídica, podendo atuar no aumento de vida útil do produto. / Paperboard is highly hygroscopic and porous, which influences mechanical and barrier properties. Natural polymers, such as chitosan (CH) and gelatin (GE) are suitable to be used as a coating on paperboard, providing more flexibility and barrier properties to the material. These coatings have the ability to carry natural active compounds, making this material an active packaging. Propolis and curcuma extracts have attracted attention in the food area, because of their antioxidant and antimicrobial properties. Thus, the objective of this work was to develop a new system: paperboard coated with CH and GE to pack food susceptible to lipid oxidation and/or microbial degradation, using ethanolic propolis extract (EPE) and ethanolic curcuma extract (ECE). The extracts were produced with 3:10 propolis or curcuma:ethanol 80%. The total phenolic compound contents and stability, as well as the antioxidant and antimicrobial activity of extracts were determined. The paperboard was coated with one layer of different solutions of CH and GE, with proportional relations of CH:GE 100:0, 80:20, 60:40, 40:60, 20:80, 0:100 (forming the paperboard film system - PFS). The PFS was characterized regarding visual analysis, coating homogeneity, microstructural analysis, grammage, thickness, burst index, traction test, air permeability, roughness, fat permeability, water vapor permeability (WVP), water absorption capacity (WAC), moisture content (MC), contact angle and surface energy. The paperboard film additivated system (PFAS) with EPE and ECE were developed with CH:GE optimized ratio. The PFAS was coated with one, two, and three layers and characterized according to visual analysis, color parameters, coating homogeneity, microstructural analysis, grammage, thickness, Taber stiffness, fat permeability, WVP, WAC, MC and antimicrobial activity. Active compounds stability of PFAS was determined within a period of 42 days of storage by total phenolic compound contents and antioxidant capacity (DPPHo free radical scavenging method). EPE showed higher total phenolic compound contents, antioxidant and antimicrobial activity in relation to ECE. The PFS with CH:GE blends were more homogeneous than CH or GE coating. The increase of GE in the coating solution applied to the paperboard reduced WVP and increased the WAC of PFS. The 80CH:20GE coating ratio presented as the most suitable for the development of PFAS. A tendency to form a continuous film on the cellulose fibers for the PFSA with ECE and EPE was observed by the increase in the number of coating layers. PFAS grammage and thickness increased statistically by the added layer. WVP significantly increased for PFAS without extract and reduced for PFAS with EPE. Antimicrobial activity was not observed for both paperboards added with EPE and ECE against the bacteria tested. Antimicrobial activity was not observed for both paperboards added with EPE and ECE against the bacteria tested. However, PFAS with ECE and EPE presented antioxidant activity and in 42 days of storage. The three-layer systems showed higher antioxidant activity than those with one layer. It can be concluded that the new system developed with the addition of natural extracts showed the ability to be used in foods such as meat products and sliced cold products, where the antioxidant would reduce lipid oxidation and increase product shelf life.

O preparo de eletrólitos sólidos poliméricos (ESPs) a partir de amidos de mandioca modificados (catiônico, eterificado e oxidado) com o objetivo de aplicação em, por exemplo, dispositivos eletrocrômicos é descrito nesse trabalho. Os materiais estudados foram obtidos a partir de amidos de mandioca modificados quimicamente (catiônico, eterificado e oxidado) plastificados com glicerol e etileno glicol e tendo como sal, o perclorato de lítio (LiClO4). Para um estudo completo foi investigada a influência do plastificante e do sal nas propriedades dos ESPs. Para o glicerol foram utilizadas concentrações em massa de 25 e 30%, e para o etileno glicol, variações de 30 a 50%. Em relação ao sal de lítio (LiClO4), as concentrações foram: 8,10,12,15,20 e 30 [O]/[Li], onde [O] é referente aos mols de oxigênio presentes no amido e plastificante (glicerol ou etileno glicol), e [Li] referente aos mols do íon Li+. A caracterização do material obtido foi feita utilizando-se as técnicas básicas de caracterização de materiais tais como: análises térmicas (DSC, TG), medidas óticas (IR), visualização da superfície das amostras através de microscopia eletrônica de varredura (MEV), ressonância magnética nuclear (RMN) e como a mais importante, medidas de condução iônica, através de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE), onde as amostras plastificadas com 30% de glicerol em relação à massa de amido apresentaram as melhores propriedades de condutividade, aderência e estabilidade para amostras com amido eterificado, tendo um máximo de condutividade de 3,45.10-6 S/cm para na quantidade de sal na razão 15[O]/[Li]. Em amostras contendo amido catiônico, obtiveram-se valores parecidos de condutividade quando plastificados com etileno glicol, nas razões de sal de lítio igual a 10[O]/[Li], 15[O]/[Li] e 20[O]/[Li], no entanto o melhor valor de condutividade ocorreu em filmes plastificados com 30% de etileno glicol e 08 [O]/[Li], apresentando o valor de 1,55.10-3 S/cm. Para amostras contendo amido oxidado, pode-se concluir que filmes contendo 30% de etileno glicol e sal na concentração de 8[O]/[Li] apresentam melhores resultados de condutividade iônica. Também foi observado em algumas amostras, que a condutividade em função da temperatura varia linearmente com o aumento da temperatura, mas para amostra com baixa concentração de sal, não se observa mais essa linearidade ([O]/[Li]=30). Isto significa que as espécies responsáveis pela condução estão inseridas em uma matriz que ora coopera com o deslocamento dos íons (Modelo VTF característico para amostras entrecruzadas e em concentrações altas de sal ([O]/[Li]=8) estes movimentos parecem não ter grandes influências no transporte iônico (Modelo Arrhenius); caso das amostras plastificadas. / Natural polymers are very interesting matrix to obtain solid polymeric electrolytes (SPE). The principal advantage comes from its particularly interesting biodegradation properties due to the natural precedence and also very low cost and good physical and chemical properties. These polymers contain heteroatoms in its structure and for this reason can complex protons or lithium ions leading to the ionic conduction. Among different natural polymers, starch-based SPEs show good opto-electrochemical characteristics and can be applied in electrochemical devices. This work presents the results of cassava starch derivatives-based electrolytes, which were characterized by impedance spectroscopy (EIE), thermal analysis (TGA and DSC) and scanning microscopy (SEM).. The SPEs samples were obtained from cationic, eterified and oxidated starches plasticized with glycerol and ethylene glycol and containing lithium salt LiClO4. Different compositions of SPEs i.e. salt and plasticizer quantities were investigated, where it was observed that the ionic conductivity results obtained for these SPEs varied from 10-9 S/cm to 10-4 S/cm at room temperature depending on the sample and increased following Arrhenius or VTF ionic conductivity models. The best results of ionic conductivity values of 1,55.10-3 S/cm were obtained for SPEs oxidized starch plasticized with 30% of ethylene glycol and containing 08 [O]/[Li]. Thermal analysis using thermogravimetry (TGA) was performed in order to observe the change in degradation temperature caused by the changes performed on the samples. Good conductivity results combined with transparency and good adhesion to the electrodes have shown that starch-based SPEs are very promising materials to be used as solid electrolytes in electrochromic devices.

A reconstrução anatômica de fraturas em ossos longos em equinos é um grande desafio para o Médico Veterinário. Na tentativa de melhorar os resultados da técnica, estabilizando e preenchendo áreas onde houve perda óssea, o uso de substitutos ósseos, entre eles os biomateriais, vêm apresentando bons resultados. Os polímeros podem ser uma opção viável, funcional e economicamente, de substituto ósseo para aplicação em ortopedia de equinos. O objetivo deste estudo foi avaliar o comportamento biológico do equino frente à implantação de polímero de poliuretana de mamona acrescido de carbonato de cálcio após implante em osso III metacarpiano. Seis equinos hígidos foram submetidos à ostectomias unicorticais de 13mm de diâmetro na região proximal da superfície dorsal do III metacarpiano. Em seguida, de forma randômica, foi implantado o polímero de mamona em um membro torácico. No membro contralateral, foi reproduzida a técnica, porém a falha foi mantida sem preenchimento, servindo como controle do remodelamento ósseo. Todos os animais foram submetidos à avaliação física, radiográfica, ultrassonográfica, termográfica e perfil bioquímico previamente a cirurgia para identificação dos parâmetros pré-cirúrgicos. No período pós-operatório, os animais foram avaliados através de exame físico diário durante os 120 dias de observação, exame radiográfico, exame ultrassonográfico, exame termográfico e monitoramento do perfil sérico da fosfatase alcalina, cálcio e fósforo nos momentos sete, 15, 30, 60, 90 e 120 dias de pós-operatório. Com 120 dias de pós-operatório, novamente sob anestesia geral, realizou-se biópsia óssea com trefina de 0,5cm de diâmetro na área de interface implante-osso (membro polímero) e osso-osso neoformado (membro controle). O material foi processado e desmineralizado para microscopia de luz sendo realizadas técnicas de coloração de Hematoxilina-Eosina e Tricrômico de Masson para análise descritiva e morfométrica. A avaliação física de cada animal demonstrou não haver desconforto relacionado ao procedimento e à presença do implante, baseando-se na análise de presença de claudicação e parâmetros físicos (frequência cardíaca, frequência respiratória e temperatura retal) ao longo dos 120 dias. A avaliação ultrassonográfica permitiu identificação da formação de tecido mineralizado e pico de neovascularização no 30º dia de pós-operatório. A partir da dosagem sérica de fosfatase alcalina foi possível identificar pico desta enzima também no trigésimo dia. A avaliação termográfica demonstrou não haver aumento de temperatura local, decorrente de resposta inflamatória, ao longo do tempo de observação, porém foi possível identificar resposta mais intensa no 7º dia no membro polímero, quando comparado ao membro controle. O estudo histológico demonstrou comportamento osteocondutor do polímero sem reação de cápsula fibrosa ou resposta inflamatória crônica. Esta pesquisa apresentou resultados que demonstram biocompatibilidade do polímero de poliuretana de mamona acrescido de carbonato de cálcio em tecido ósseo equino e conclui-se que este biomaterial apresenta potencial para uso como substituto ósseo em equinos. / Anatomical reconstruction of long bone fractures remains a challenge to the equine practitioner to date. Bone surrogate biomaterials have been developed to improve surgical outcomes in cases involving bone tissue loss, with promising results. Biopolymers may be a feasible, functional and economically viable alternative for bone substitution in horses. This study evaluated the biological behaviour of castor oil-calcium carbonate polymer following implantation in the equine third metacarpal bone. Six healthy horses were submitted to bilateral dorsal unicortical osteotomy (13 mm in diameter) on the proximal aspect of the third metacarpal bone. One front limb was randomly selected for castor oil polymer implantation while the contralateral limb was left untreated to serve as control for bone remodeling. Preoperative evaluation consisted of physical, radiographic, ultrasonographic and thermographic assessment, and serum biochemistry profile determination. Horses were submitted to daily physical examination during the 120-day follow-up period. Radiographic, ultrasonographic and thermographic reassessments were performed on postoperative days seven, 15, 30, 60, 90 and 120, along with determination of alkaline phosphatase, calcium and phosphorus serum levels. On postoperative day 120, horses were reoperated under general anesthesia and a 0.5 mm biopsy fragment collected from the bone-implant or bone-new bone interface. Biopsy specimens were processed, demineralized, stained with hematoxylin-eosin or Massons trichrome and submitted to descriptive and morphometric analysis under light microscopy. Horses showed no signs of pain (i.e. lameness or changes in rectal temperature, heart and respiratory rates) related to the surgical procedure or the presence of the implant during the 120-day follow-up period. Ultrasonographic reassessment revealed mineralized tissue formation and peak neovascularization on postoperative day 30. Peak alkaline phosphatase levels were also observed on the same day. Local temperature differed significantly between treated and control limbs on postoperative day 7, but not thereafter. Absence of encapsulation or signs of chronic inflammatory response on histology suggests osteoconductive behaviour of the Ricinus communis polymer. Based on the results of this study, castor oil-calcium carbonate polymer is biocompatible with the equine bone tissue and represents a potential surrogate biomaterial for bone substitution in horses.

Made available in DSpace on 2016-05-02T13:55:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fabiola Cristina Barros Nogueira-dissertacao.pdf: 3071703 bytes, checksum: 8f8f250797f3f02fbb6ac5e4db662210 (MD5) Previous issue date: 2012-10-26 / The wastewater presents major environmental risk when improperly released into water bodies. However, when the wastewater is treated in accordance with their chemical, physical and biological characteristics it is possible to pourable it without compromising the process of self-purification of water.The use of natural polymers in technological processes distinguished by treatment efficacy and not compromising the characteristics of the chemical sludge generated.The objective of this study was to evaluate the efficacy of the seed of Moringa oleifera Lam as natural coagulant and polymer of okra (Abelmoschus esculentus) as adjuvant flocculation in wastewater and industrial wastewater. The moringa´s seeds shelled and ground were added to the wastewater in the following concentrations: (4.0, 5.0, 6.0, 7.0, 8.0, and 9.0 (g L-1)) and thereafter, at the same concentrations were added 0.5 grams of powdered of okra.Tests for coagulation / flocculation, sedimentation and decantation were carried out in bench through Jar Test. After testing the jars´s device was turned off and the sample remained at rest for a period of 40 minutes. Furthermore, were performed physicochemical analyzes for pH and turbidity for all samples. There were performed DBO205 and DQO tests for the raw wastewater and treated. The experiment was conducted using a completely randomized design (CRD) in a 2x6 factorial design. A total of three (03) repetitions, totaling thirty-six (36) plots. It was found that treatment: moringa together with okra provided better results as the density of the flakes, time of coagulation, sedimentation and significantly decrease in the turbidity. For the effluent treated with moringa and okra, was obtained 84.14% efficiency for DBO205 and 84.54% for DQO. These values are within the parameters of effluent discharges into waters Class II. / Os efluentes sanitários apresentam grandes riscos ambientais quando lançados inadequadamente em corpos d água, contudo, quando tratados em conformidade com suas características químicas, físicas e biológicas podem ser vertidos sem comprometer o processo de autodepuração das águas. A utilização de polímeros naturais em processos tecnológicos destaca-se pela eficácia do tratamento e o não comprometimento das características químicas do lodo gerado. Objetivou-se com este trabalho, avaliar a eficácia da semente de Moringa oleifera como coagulante natural e o polímero do quiabo (Abelmoschus esculentus) como coadjuvante de floculação em água residuária de efluente doméstico e industrial. As sementes de moringa com casca e moída foram adicionadas à água residuária nas seguintes concentrações: (4,0; 5,0; 6,0; 7,0; 8,0; e 9,0 g L-1 de efluente) e subsequente, às mesmas concentrações foram acrescidos 0,5 gramas de pó de quiabo. Os testes de coagulação/floculação, decantação e sedimentação foram realizados em bancada por meio de Jar Test. Após os ensaios desligou-se o aparelho jar test e as amostras ficaram em repouso por um período de 40 minutos. Foram realizadas as análises físico-químicas quanto ao pH e Turbidez para todas as amostras. Realizaram-se os testes de DBO205 e DQO para o efluente bruto e tratado. O delineamento experimental conduzido foi o Delineamento Inteiramente Casualizado (DIC) em um esquema fatorial 2x6. Foram utilizadas três (03) repetições, totalizando trinta e seis (36) parcelas experimentais. Constatou-se que o tratamento moringa em conjunto com o quiabo proporcionou melhores resultados quanto ao adensamento dos flocos, tempo de coagulação, sedimentação e redução significativa da turbidez. Para o efluente tratado com moringa e quiabo, obteve-se 84,14% de eficiência para DBO e 84,54% para DQO. Valores os quais se enquadram nos parâmetros de lançamentos de efluentes em águas classe II.