Este trabalho descreve técnicas de espectroscopia de alta resolução em sólidos por Ressonância Magnética Nuclear (RMN), o projeto de construção de um espectrômetro para este fim e sua avaliação experimental com a utilização deste equipamento na caracterização de amostras sólidas. O espectrômetro de alta resolução em sólidos por RMN desenvolvido, permite a utilização de técnicas de dupla ressonância, múltiplos pulsos e rotação da amostra em tomo do ângulo mágico e pode também ser utilizado para líquidos. A máxima freqüência de rotação para MAS é da ordem de 5KHz e as seqüências de dupla ressonância podem ser utilizadas pala quaisquer pares de núcleos atômicos. Os experimentos podem ser realizados com variação de temperatura de -120&#176C a + 160&#176C e o equipamento é totalmente controlado por um microcomputador Macintosh IIci. / This work describes the nuclear magnetic resonance (NMR) techniques for High Resolution Spectroscopy in Solids. Also, the construction project of a partially \"home made\" spectrometer and its applications in the characterization of solid samples are shown in detail. Our high resolution spectrometer is implemented with the double resonance multiple pulses sequences and magic angle spinning (MAS) and can be used with solid and liquid samples. The maximum spinning frequency for the MAS experiment is in excess of 5KHz, the double resonance sequences can be performed with any type of nucleus, in the variable temperature operating range with nitrogen gas: -120&#176C to +160&#176C, and is fully controlled by a Macintosh IIci microcomputer.

O estudo da microestrutura e dinâmica molecular de polímeros conjugados é de grande importância para o entendimento das propriedades físicas desta classe de materiais. No presente trabalho utilizou-se técnicas de ressonância magnética nuclear em baixo e alto campo para elucidar os processos de dinâmica molecular e cristalização do polímero Poly(3-(2’-ethylhexyl)thiophene) - P3EHT. O P3EHT é um polímero modelo para tal estudo, pois apresenta temperatura de fusão bem inferior a sua temperatura de degradação. Esta característica permite acompanhar os processos de cristalização in situ utilizando RMN. Além disso, sua similaridade ao já popular P3HT o torna um importante candidato a camada ativa em dispositivos eletrônicos orgânicos. O completo assinalamento do espectro de 13C para o P3EHT foi realizado utilizando as técnicas de defasamento dipolar e HETCOR. Os processos de dinâmica molecular, por sua vez, foram sondados utilizando DIPSHIFT. Observou-se um gradiente de mobilidade na cadeia lateral do polímero. Além disso, os baixos valores de parametros de ordem obtidos em comparação a experimentos similares realizados no P3HT na literatura indicam um aparente aumento no volume livre entre cadeias consecutivas na fase cristalina. Isso indica que a presença do grupo etil adicional no P3EHT causa um completo rearranjo das moléculas e dificulta seu empacotamento. Constatou-se ainda pouca variação das curvas de DIPSHIFT para os carbonos da cadeia lateral como função do método de excitação utilizado, o que aponta para um polímero que apresenta cadeia lateral móvel mesmo em sua fase cristalina. Os dados de dinâmica molecular foram corroborados por medidas de T1, T1ρ e TCH. Utilizando filtros dipolares em baixo campo observou-se três temperaturas de transição para o P3EHT: 250 K, 325 K e 350 K. A cristalização desse material é um processo lento. Verificou-se que o mesmo pode se estender por até até 24h a temperatura ambiente. Mudanças no espectro de 13C utilizando CPMAS em alto campo indicam um ordenamento dos anéis tiofeno (empacotamento π – π) como o principal processo de cristalização para o P3EHT. / The study of the microstructure and molecular mobility of conjugated polymers is of the utmost importance for the understanding of the physical properties of this class of materials. In the current work we employed nuclear magnetic resonance techniques to shed light into the processes of molecular dynamics and crystallization of the polymer Poly(3-(2’-ethylhexyl)thiophene) - P3EHT. The P3EHT is a model polymer for such a study since it displays a melting temperature well below it’s degradation temperature, this allowed us to probe the crystallization process in situ using NMR. Furthermore it’s similarity to the already popular P3HT makes it a good candidate to active layer in organic electronic devices. A complete assignment of the 13C spectrum was achieved for the P3EHT, using the dipolar dephasing and HETCOR techniques. The molecular movements were probed by DIPSHIFT. We observed a mobility gradient along the side-chain of the material. The low values obtained for the order parameter in comparison to similar experiments done on the P3HT on the literature indicate a apparent increase in the free volume between consecutive chains in the crystalline phase, this is a strong indicative that the addition of the ethyl group to the repetitive unit strongly rearranges the molecules, difficulting packing. Moreover the depth of the DIPSHIFT curves for the side-chain carbons at half the rotor period don’t seem to be a function of the excitation method employed, this points to a polymer that is throughout mobile, i.e. that has carbons with a high degree of mobility even in it’s crystalline phase. This results were corroborated by measurements of T1, T1ρ e TCH. Employing dipolar filters at low field three transition temperatures were observed: 250 K, 325 K and 350K. The crystallization of the P3EHT is a slow process. We found that it took up to 24h for the material to fully recrystallize from the melting at room temperature. Changes in the 13C CPMAS spectra at high fields indicate a ordering of the thiophene rings (π – π stacking) as the primary method for the crystallization in the P3EHT.

Este projeto apresenta a pesquisa e projeto de um algoritmo computacional para realizar a avaliação volumétrica de estruturas cerebrais, a partir de imagens da Ressonância Magnética Nuclear (RMN). O algoritmo possibilita a seleção das estruturas a serem avaliadas nos vários planos do exame e, então realiza a integração das áreas calculadas para cada corte de modo a obter o volume de cada estrutura selecionada. O contorno da região de interesse em cada corte é definido pelo médico especialista de forma interativa, através da combinação de \"tresholding\" com uma função de edição manual de contorno. Os resultados obtidos indicaram a potencialidade de uso do algoritmo para o auxílio ao diagnóstico e estadiamento clínico de doenças como Mal de Alzheimer e Epilepsia do lobo temporal. O algoritmo foi considerado suficientemente preciso pelos especialistas que o testaram, mantendo a variação das medidas de volume abaixo de 1,5 mm3. O tempo médio para a realização de um estudo completo foi de aproximadamente 25 minutos. / This project presents the development of a computational algorithm focused on the volumetric measurement of cerebral structures in Nuclear Magnetic Resonance Images. The algorithm allows the selection of structures to be analysed on each exam slices and realizes the integration of calculated areas for each slice to get a volumetric measurement of each selected structure. The edge of interest region in each slice must be interatively defined for a specialist, based on a combination of thresholding with a manual segmentation function. The results points to the potenciality of the algorithm aplication to aid the diagnosis of diseases as Alzheimer\'s disease and temporal lobe epilepsy.

Na presente tese, são apresentados estudos de microscopia óptica e RMN em mesofases liotrópicas colestéricas, obtidas a partir da inclusão de novos indutores (L - SORBOSE, diacetona - L - sorbose, DAS, e diacetona - 2 - ceto - L - gulonato de potássio, DGK) em sistemas nemáticos do tipo II ou N-D , baseados em diversos anfifílicos. Utilizando técnicas de microscopia óptica sob luz polarizada, constatou-se a distorção do arranjo helicoidal devido à competição entre a orientação por parede e o poder de torção dos indutores. Para determinar o sentido de torção (helicidade) da mesofase foram adaptados métodos aplicados a termotrópicos. Verificou-se que a configuração absoluta do indutor deve ter um papel importante apenas quando este se aloja predominantemente na porção aquosa. Indutores hidrofóbicos apresentam sempre a mesma helicidade (sentido de torção) em diferentes sistemas, uma vez que o ambiente parafínico intra-micelar é essencialmente o mesmo. Por outro lado, indutores hidrofílicos ou hidrofóbicos capazes de fortes interações com a d.c.e. originam mesofases cuja helicidade pode ser alterada por mudanças na distribuição de cargas na superfície micelar. Através da inclusão de laurato de potássio e cloreto de decilamônio perdeuterados em suas respectivas mesofases, obteve-se, por meio da RMN de deutério a 15,3 MHz, os perfís de ordem para os sistemas colestéricos baseados nos tres indutores citados. Os resultados permitem apontar que a sorbose se aloja predominantemente na porção aquosa e o DGK na porção hidrocarbônica. O DAS se aloja dentro da micela em mesofases de laurato de potássio e fora em mesofases de cloreto de decilamônio. Ainda com o emprego da RMN, foi possível seguir o comportamento dos indutores DAS e DGK em diferentes mesofases através da substituição da acetona ligada às posições 4,6 por acetona perdeuterada. No caso do DGK, observaram-se dubletes distintos para os dois metilas em todas as mesofases. O DAS teve comportamento análogo, exceto em mesofases baseadas em decilsulfato de sódio, onde os metilas apresentaram equivalência. Neste caso, verificou-se a alteração da colestericidade do sistema quando o íon sódio é substituido por césio. O ordenamento desta espécie pôde ser acompanhado pelo desdobramento quadrupolar através da RMN de césio - 133 a 13,1 MHz. Analisando as relações entre os desdobramentos quadrupolares dos dois grupos metilas deuterados, no DAS e no DGK, pode-se constatar que o ancoramento destas espécies é diferente nos diversos sistemas investigados. Estas relações correspondem, também, a uma avaliação do poder de torção destes indutores. / In the present thesis, studies on optical microscopy and NMR in cholesteric lyotropic mesophases are reported. These phases were obtained through the addition of new cholesteric inducers (L - SORBOSE, diacetone - L - sorbose, DAS, and potassium diacetone - 2 - keto - L - gulonate, DGK) to nematic type II or N-D systems. By using polarizing microscopy it was observed a distortion of the helical array due to a competition involving orientational wall effects and the inducers twisting power. Methods used for thermotropic cholesteric twisting sense (helicity) determination were adapted for lyotropic systems. The inducer absolute configuration plays an important role only when it remains predominantly in the aqueous portion. Hydrophobic inducers added to different systems, lead to the same helicity, since the paraffinic intra-micellar environment is essentialy the same. By the other hand, hydrophylic or hydrophobic inducers subjected to strong interactions with the e.d.l., will originate cholesteric mesophases whose helicity can be rnodified by changes on the charge distribution of the micellar surface. By including perdeuterated potassium laurate and decylammoniurn chloride in their respective mesophases, it was posible to obtain, by deuterium NMR technics, at 15.3 MHz, order profiles of cholesteric systems including these new inducers. The results point out that SORBOSE remains predominantly at the aqueous portion and DGK on the hydrocarbonic cornpartment. The DAS molecule remains inside the micelle, in potassium laurate mesophases, and outside the micelle, in decylammonium chloride systems. Using deuterium NMR, it was possible to follow the behaviour of DAS and DGK inducers, by substitution of the acetone bonded to 4,6 position for perdeuterated acetone. In the case of DGK, distinct doublets were assigned for each methyl group in all mesophases. For DAS case, the same behaviour was observed, except for sodium decylsulphate mesophases, where both methyl groups were equivalent. For this inducer a change of cholesteric properties were observed when the sodium ion was exchanged for cesium ion. The order in these systems was additionally followed by 133-cesium NMR at 13.1 MHz. By analising the relationship between the quadrupolar splittings of the deuterated methyl groups, in DAS and DGK, it was verified that there are changes in the inducer anchoring for different mesophases. These relationships correspond, also, to an evaluation of the inducer twisting power.

Este trabalho descreve técnicas de espectroscopia de alta resolução em sólidos por Ressonância Magnética Nuclear (RMN), o projeto de construção de um espectrômetro para este fim e sua avaliação experimental com a utilização deste equipamento na caracterização de amostras sólidas. O espectrômetro de alta resolução em sólidos por RMN desenvolvido, permite a utilização de técnicas de dupla ressonância, múltiplos pulsos e rotação da amostra em tomo do ângulo mágico e pode também ser utilizado para líquidos. A máxima freqüência de rotação para MAS é da ordem de 5KHz e as seqüências de dupla ressonância podem ser utilizadas pala quaisquer pares de núcleos atômicos. Os experimentos podem ser realizados com variação de temperatura de -120&#176C a + 160&#176C e o equipamento é totalmente controlado por um microcomputador Macintosh IIci. / This work describes the nuclear magnetic resonance (NMR) techniques for High Resolution Spectroscopy in Solids. Also, the construction project of a partially \"home made\" spectrometer and its applications in the characterization of solid samples are shown in detail. Our high resolution spectrometer is implemented with the double resonance multiple pulses sequences and magic angle spinning (MAS) and can be used with solid and liquid samples. The maximum spinning frequency for the MAS experiment is in excess of 5KHz, the double resonance sequences can be performed with any type of nucleus, in the variable temperature operating range with nitrogen gas: -120&#176C to +160&#176C, and is fully controlled by a Macintosh IIci microcomputer.

Na presente tese, são apresentados estudos de microscopia óptica e RMN em mesofases liotrópicas colestéricas, obtidas a partir da inclusão de novos indutores (L - SORBOSE, diacetona - L - sorbose, DAS, e diacetona - 2 - ceto - L - gulonato de potássio, DGK) em sistemas nemáticos do tipo II ou N-D , baseados em diversos anfifílicos. Utilizando técnicas de microscopia óptica sob luz polarizada, constatou-se a distorção do arranjo helicoidal devido à competição entre a orientação por parede e o poder de torção dos indutores. Para determinar o sentido de torção (helicidade) da mesofase foram adaptados métodos aplicados a termotrópicos. Verificou-se que a configuração absoluta do indutor deve ter um papel importante apenas quando este se aloja predominantemente na porção aquosa. Indutores hidrofóbicos apresentam sempre a mesma helicidade (sentido de torção) em diferentes sistemas, uma vez que o ambiente parafínico intra-micelar é essencialmente o mesmo. Por outro lado, indutores hidrofílicos ou hidrofóbicos capazes de fortes interações com a d.c.e. originam mesofases cuja helicidade pode ser alterada por mudanças na distribuição de cargas na superfície micelar. Através da inclusão de laurato de potássio e cloreto de decilamônio perdeuterados em suas respectivas mesofases, obteve-se, por meio da RMN de deutério a 15,3 MHz, os perfís de ordem para os sistemas colestéricos baseados nos tres indutores citados. Os resultados permitem apontar que a sorbose se aloja predominantemente na porção aquosa e o DGK na porção hidrocarbônica. O DAS se aloja dentro da micela em mesofases de laurato de potássio e fora em mesofases de cloreto de decilamônio. Ainda com o emprego da RMN, foi possível seguir o comportamento dos indutores DAS e DGK em diferentes mesofases através da substituição da acetona ligada às posições 4,6 por acetona perdeuterada. No caso do DGK, observaram-se dubletes distintos para os dois metilas em todas as mesofases. O DAS teve comportamento análogo, exceto em mesofases baseadas em decilsulfato de sódio, onde os metilas apresentaram equivalência. Neste caso, verificou-se a alteração da colestericidade do sistema quando o íon sódio é substituido por césio. O ordenamento desta espécie pôde ser acompanhado pelo desdobramento quadrupolar através da RMN de césio - 133 a 13,1 MHz. Analisando as relações entre os desdobramentos quadrupolares dos dois grupos metilas deuterados, no DAS e no DGK, pode-se constatar que o ancoramento destas espécies é diferente nos diversos sistemas investigados. Estas relações correspondem, também, a uma avaliação do poder de torção destes indutores. / In the present thesis, studies on optical microscopy and NMR in cholesteric lyotropic mesophases are reported. These phases were obtained through the addition of new cholesteric inducers (L - SORBOSE, diacetone - L - sorbose, DAS, and potassium diacetone - 2 - keto - L - gulonate, DGK) to nematic type II or N-D systems. By using polarizing microscopy it was observed a distortion of the helical array due to a competition involving orientational wall effects and the inducers twisting power. Methods used for thermotropic cholesteric twisting sense (helicity) determination were adapted for lyotropic systems. The inducer absolute configuration plays an important role only when it remains predominantly in the aqueous portion. Hydrophobic inducers added to different systems, lead to the same helicity, since the paraffinic intra-micellar environment is essentialy the same. By the other hand, hydrophylic or hydrophobic inducers subjected to strong interactions with the e.d.l., will originate cholesteric mesophases whose helicity can be rnodified by changes on the charge distribution of the micellar surface. By including perdeuterated potassium laurate and decylammoniurn chloride in their respective mesophases, it was posible to obtain, by deuterium NMR technics, at 15.3 MHz, order profiles of cholesteric systems including these new inducers. The results point out that SORBOSE remains predominantly at the aqueous portion and DGK on the hydrocarbonic cornpartment. The DAS molecule remains inside the micelle, in potassium laurate mesophases, and outside the micelle, in decylammonium chloride systems. Using deuterium NMR, it was possible to follow the behaviour of DAS and DGK inducers, by substitution of the acetone bonded to 4,6 position for perdeuterated acetone. In the case of DGK, distinct doublets were assigned for each methyl group in all mesophases. For DAS case, the same behaviour was observed, except for sodium decylsulphate mesophases, where both methyl groups were equivalent. For this inducer a change of cholesteric properties were observed when the sodium ion was exchanged for cesium ion. The order in these systems was additionally followed by 133-cesium NMR at 13.1 MHz. By analising the relationship between the quadrupolar splittings of the deuterated methyl groups, in DAS and DGK, it was verified that there are changes in the inducer anchoring for different mesophases. These relationships correspond, also, to an evaluation of the inducer twisting power.

O estudo da microestrutura e dinâmica molecular de polímeros conjugados é de grande importância para o entendimento das propriedades físicas desta classe de materiais. No presente trabalho utilizou-se técnicas de ressonância magnética nuclear em baixo e alto campo para elucidar os processos de dinâmica molecular e cristalização do polímero Poly(3-(2’-ethylhexyl)thiophene) - P3EHT. O P3EHT é um polímero modelo para tal estudo, pois apresenta temperatura de fusão bem inferior a sua temperatura de degradação. Esta característica permite acompanhar os processos de cristalização in situ utilizando RMN. Além disso, sua similaridade ao já popular P3HT o torna um importante candidato a camada ativa em dispositivos eletrônicos orgânicos. O completo assinalamento do espectro de 13C para o P3EHT foi realizado utilizando as técnicas de defasamento dipolar e HETCOR. Os processos de dinâmica molecular, por sua vez, foram sondados utilizando DIPSHIFT. Observou-se um gradiente de mobilidade na cadeia lateral do polímero. Além disso, os baixos valores de parametros de ordem obtidos em comparação a experimentos similares realizados no P3HT na literatura indicam um aparente aumento no volume livre entre cadeias consecutivas na fase cristalina. Isso indica que a presença do grupo etil adicional no P3EHT causa um completo rearranjo das moléculas e dificulta seu empacotamento. Constatou-se ainda pouca variação das curvas de DIPSHIFT para os carbonos da cadeia lateral como função do método de excitação utilizado, o que aponta para um polímero que apresenta cadeia lateral móvel mesmo em sua fase cristalina. Os dados de dinâmica molecular foram corroborados por medidas de T1, T1ρ e TCH. Utilizando filtros dipolares em baixo campo observou-se três temperaturas de transição para o P3EHT: 250 K, 325 K e 350 K. A cristalização desse material é um processo lento. Verificou-se que o mesmo pode se estender por até até 24h a temperatura ambiente. Mudanças no espectro de 13C utilizando CPMAS em alto campo indicam um ordenamento dos anéis tiofeno (empacotamento π – π) como o principal processo de cristalização para o P3EHT. / The study of the microstructure and molecular mobility of conjugated polymers is of the utmost importance for the understanding of the physical properties of this class of materials. In the current work we employed nuclear magnetic resonance techniques to shed light into the processes of molecular dynamics and crystallization of the polymer Poly(3-(2’-ethylhexyl)thiophene) - P3EHT. The P3EHT is a model polymer for such a study since it displays a melting temperature well below it’s degradation temperature, this allowed us to probe the crystallization process in situ using NMR. Furthermore it’s similarity to the already popular P3HT makes it a good candidate to active layer in organic electronic devices. A complete assignment of the 13C spectrum was achieved for the P3EHT, using the dipolar dephasing and HETCOR techniques. The molecular movements were probed by DIPSHIFT. We observed a mobility gradient along the side-chain of the material. The low values obtained for the order parameter in comparison to similar experiments done on the P3HT on the literature indicate a apparent increase in the free volume between consecutive chains in the crystalline phase, this is a strong indicative that the addition of the ethyl group to the repetitive unit strongly rearranges the molecules, difficulting packing. Moreover the depth of the DIPSHIFT curves for the side-chain carbons at half the rotor period don’t seem to be a function of the excitation method employed, this points to a polymer that is throughout mobile, i.e. that has carbons with a high degree of mobility even in it’s crystalline phase. This results were corroborated by measurements of T1, T1ρ e TCH. Employing dipolar filters at low field three transition temperatures were observed: 250 K, 325 K and 350K. The crystallization of the P3EHT is a slow process. We found that it took up to 24h for the material to fully recrystallize from the melting at room temperature. Changes in the 13C CPMAS spectra at high fields indicate a ordering of the thiophene rings (π – π stacking) as the primary method for the crystallization in the P3EHT.

Este projeto apresenta a pesquisa e projeto de um algoritmo computacional para realizar a avaliação volumétrica de estruturas cerebrais, a partir de imagens da Ressonância Magnética Nuclear (RMN). O algoritmo possibilita a seleção das estruturas a serem avaliadas nos vários planos do exame e, então realiza a integração das áreas calculadas para cada corte de modo a obter o volume de cada estrutura selecionada. O contorno da região de interesse em cada corte é definido pelo médico especialista de forma interativa, através da combinação de \"tresholding\" com uma função de edição manual de contorno. Os resultados obtidos indicaram a potencialidade de uso do algoritmo para o auxílio ao diagnóstico e estadiamento clínico de doenças como Mal de Alzheimer e Epilepsia do lobo temporal. O algoritmo foi considerado suficientemente preciso pelos especialistas que o testaram, mantendo a variação das medidas de volume abaixo de 1,5 mm3. O tempo médio para a realização de um estudo completo foi de aproximadamente 25 minutos. / This project presents the development of a computational algorithm focused on the volumetric measurement of cerebral structures in Nuclear Magnetic Resonance Images. The algorithm allows the selection of structures to be analysed on each exam slices and realizes the integration of calculated areas for each slice to get a volumetric measurement of each selected structure. The edge of interest region in each slice must be interatively defined for a specialist, based on a combination of thresholding with a manual segmentation function. The results points to the potenciality of the algorithm aplication to aid the diagnosis of diseases as Alzheimer\'s disease and temporal lobe epilepsy.

Orientador: Anita Jocelyne Marsaioli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-10T11:28:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Figueiredo_IsisMartins_D.pdf: 1626484 bytes, checksum: 2c55f1a5b794f6f6e1c4a4931c394c4d (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Durante as últimas décadas, muitos métodos de RMN de H foram desenvolvidos e aplicados para triagem e caracterização de interações intermoleculares e para a metabonômica. Estes são temas recentes da RMN e ambos serão abordados em dois capítulos distintos neste trabalho. No Capítulo 1 foi realizada a implantação e otimização de técnicas de RMN como (STD, WaterLOGSY, NOE pumping e DOSY-NOESY). Para tanto, utilizou-se um sistema composto por albumina de soro bovino BSA e uma mistura de cinco compostos (ác. salicílico, cafeína, ác. cítrico, ác. adipico e D-glucose) dentre os quais, apenas o ácido salicílico e a cafeína interagiram com a BSA. Além disso, uma análise comparativa entre as técnicas permitiu afirmar que os experimentos de STD e WaterLOGSY são os mais sensíveis e rápidos fornecendo complementarmente o domínio hidrofóbico e hidrofílico de ligação com o ligante. Com intuito de confirmar nossa habilidade na aplicação destas técnicas, as mesmas foram aplicadas a um sistema composto por uma Chaperone Hsp70, substratos (ATP e ADP) e um polipeptíteo Angiotensina 2 (Asp-Arg-Val-Tyr-Ile-His-Pro-Phe). A análise desse sistema por WaterLOGSY e a comparação com os resultados obtidos por STD permitiu a obtenção do epitopo 1 o qual é formado pela porção adenosina do A TP ou ADP quando estes estão complexados a Hsp70 e do epitopo 2 formado pela porção hidrofóbica da Angiotensina 2 (Val-Tyr-Ile-His-Pro-Phe) que interage com a Hsp70. Já no Capitulo 2, a RMN de H foi aplicada na investigação da metabonômica do liquido cerebroespinal de pacientes com Esclerose Múltipla (EM). A análise dos dados de RMN através de métodos quimiométricos (HCA, PCA e PLS-DA) revelou alguns metabólitos importantes, dentre os quais o b-hidroxibutirato (1,17 ppm) e um sinal de proteína (0,065 ppm) foram detectados apenas em amostras EM podendo ser considerados marcadores de reações bioquímicas de degradação de mielina. Portanto, este estudo alcançou com êxito os objetivos traçados de implementar novas técnicas de RMN aplicadas a sistemas biológicos além de trazer novas informações sobre a Hsp70 e EM / Abstract: Over the past years H NMR methods have been developed and applied to the screening and characterization of protein epitopes in ligand receptor complexes and metabonomics. These are recent NMR methods issues of the present PhD thesis. To investigate proteinligand complexes we first optimized techniques that were unavailable at IQ/UNICAMP such as STD, WaterLOGSY, NOE pumping and DOSY-NOESY which were specially designed for epitope mapping. In order to optimized these techniques we employed a mixture of five compounds (salicilic ac., caffeine, citric ac., adipic ac. and D-glucose) and bovine serum albumine (BSA). Among the studied ligands salicilic acid and caffeine were the best. From these experiments we additionally concluded that STD and WaterLOGSY were most sensitive and appropriate for epitope mapping. A second system was investigated consisting of Chaperone Hsp70, cofactor (ATP and ADP) and polypeptide Angiotensine 2 (Asp-Arg-Val-Tyr-Ile-His-Pro-Phe). Epitope I was characterized as containing a lipophylic domain in which the adenosine portion of ATP or ADP was bound to Hsp70. Epitope 2 was the polypeptide-binding site in which the apoIar portion of Angiotensine 2 (Val-Tyr-Ile-His-Pro-Phe) was tightly bound to Hsp70. In chapter 2, H NMR was the major tool employed to investigate the metabonomics of CSF of Multiple Sclerosis patients. Analyses of the H NMR data applying quimiometric methods (HCA, PCA and PLS-DA) revealed that some metabolites, from which b-hydroxybutirate (1,17 ppm) and a protein signal (0,065 ppm) were detected in EM patients only. These signals were never described as EM biomarkers before. To match these observations a full set of lipolytic and proteolytic biochemical reactions were proposed which are responsible for myelin degradation. Therefore, in this study we describe the successful implementation of these new NMR techniques that were applied to biological systems revealing new aspects of the Hsp70 and MS / Doutorado / Quimica Organica / Doutor em Ciências

Orientador: Roberto Rittner Neto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-25T19:37:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barbosa_ThaisMendonca_M.pdf: 9099514 bytes, checksum: b19c5546ad282ce6721161bf8ee4df26 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Este trabalho cujo título é: INTERAÇÕES ESTEREOELETRÔNICAS E SEUS EFEITOS NA PREFERÊNCIA CONFORMACIONAL DE 3-HALO-2-HIDROXI-TETRAIDROPIRANO (HALO = F, Cl, Br, e I) tem como objetivo avaliar o efeito das interações estereoeletrônicas na estabilidade conformacional das haloidrinas derivadas do pirano. Os estudos foram realizados através da espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear, apoiadas por cálculos teóricos da estrutura eletrônica. Realizou-se a síntese dos compostos propostos e, após a sua purificação, foram obtidos os espectros de RMN de 1H, 13C, HSQC, COSY, NOESY e TOCSY para caracterização dos compostos. Os cálculos teóricos foram efetuados com a teoria do funcional de densidade (DFT), empregando o funcional híbrido M062X, e teoria ab initio com o método MP2, utilizando as funções de base do tipo aug-cc-pVTZ, disponível no pacote Gaussian09, para a determinação das energias e geometrias dos confômeros mais estáveis na fase isolada. Realizou-se ainda um estudo da estrutura eletrônica dos confôrmeros mais estáveis, através da análise da função de onda pela aproximação NBO; QTAIM and NCI, para verificar quais interações estereoeletrônicas são responsáveis pela estabilidade conformacional. A análise conjunta de todos esses dados permitiu verificar quais são os fatores responsáveis pelo equilíbrio conformacional dos compostos em estudo / Abstract: This work titled: STEREOELECTRONIC INTERACTIONS AND THEIR EFFECTS IN THE CONFORMATIONAL PREFERENCES OF 3-HALO-2-HYDROXY-TETRAHYDROPYRAN (HALO = F, Cl, Br and I) aims to evaluate the effect of stereoelectronic interactions on the conformational stability of halohydrins derived from pyran (3-halo-2-hydroxy-tetrahydropyran halo = F, Cl, Br and I). The study was performed through NMR spectroscopy, supported by electronic structure calculations. The compounds were synthesized, purified and identified by their 1H, 13C, selective TOCSY NMR spectra as well as by their HSQC, COSY and NOESY contour map. The theoretical calculations were performed through Density Functional Theory (DFT) applying B3LYP hybrid functional and also ab inito theory was used applying MP2 method, for both theory aug-cc-pVTZ basis set were used to obtain the geometry and energy for the most stable conformers for the isolated molecule. NBO (natural bond orbitals), QTAIM (Quantum Theory of Atoms in Molecules) and NCI (Non-Covalent Interactions) analysis were applied to allow us to find out which stereoelectronic interactions are responsible by conformational stability. The combined analyses of all these data have shown which are the factors responsible for the conformational preferences of the compounds under study / Mestrado / Quimica Organica / Mestra em Química