Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-10-20T03:12:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 334962.pdf: 2818496 bytes, checksum: 41b79c3754a1ed81014ec905533f893c (MD5) Previous issue date: 2015 / Neste trabalho foram preparados aditivos nanoestruturados de Montmorilonita-Polipirrol (MMT-PPy.DBSA) a partir da polimerização in situ do pirrol na presença de argila, bentonita sódica natural, (MMT-Na+) em solução aquosa com surfactante ácido dodecil benzeno sulfônico (DBSA), utilizando-se o cloreto de ferro (III) hexahidratado (FeCl3.6H2O), como agente oxidante. A estrutura e propriedades dos aditivos nanoestruturados de MMT-PPy.DBSA foram avaliadas a partir de diferentes técnicas de caracterização. O aditivo nanoestruturado de MMT-PPy.DBSA foi então incorporado em diferentes concentrações na resina epóxi para obtenção de revestimentos a partir da mistura física dos componentes utilizando tolueno como solvente. Com o intuito de realizar uma análise comparativa das propriedades físicas e eletroquímicas dos revestimentos obtidos foram também preparados compósitos de Epóxi/MMT, Epóxi/PPy.DBSA e Epóxi/MMT/PPy.DBSA a partir do mesmo procedimento usado na obtenção de Epóxi/MMT-PPy.DBSA. As propriedades e estrutura dos materiais obtidos foram avaliadas a partir da espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de transmissão (TEM), medidas de condutividade elétrica, análises dinâmico- mecânicas (DMA), análise superficial: ângulo de contato e rugosidade, ensaios eletroquímicos de corrosão como: potencial de circuito aberto (PCA), espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) e polarização potenciodinâmica (PPD). O revestimento de resina Epóxi/MMT-PPy.DBSA 5%m apresentou menor rugosidade de superfície e maior ângulo de contato (86,7º) em comparação com a resina epóxi. Os resultados obtidos a partir dos ensaios eletroquímicos mostraram que o revestimento de resina Epóxi/MMT-PPy.DBSA contendo 5% em massa do aditivo condutor apresentou melhor proteção anticorrosiva em relação aos outros revestimentos, indicando formação de uma camada passivante na interface eletrodo/filme polimérico, inibindo os processos corrosivos na superfície do aço. Esses resultados demonstram o potencial uso do nanocompósito de resina epóxi contendo 5% em massa de MMT-PPy.DBSA como revestimento de proteção contra a corrosão do aço.<br> / Abstract : In this study nanostructured conductive filler comprised of Montmorillonite-Polypyrrole (MMT-PPy.DBSA) was prepared through in situ pyrrole (Py) polymerization in the presence of unmodified montmorillonite (MMT-Na+) in an aqueous solution containing dodecyl benzene sulfonic acid (DBSA), using iron chloride (III) hexahydrate (FeCl3.6H2O) as oxidizing agent. The structure and properties of the conductive filler were evaluated through several characterization techniques. To obtain Epoxy resin/MMT-PPy.DBSA nanocomposites, the MMT-PPy.DBSA conductive filler was added in the Epoxy resin through mechanical mixture of MMT-PPy.DBSA and Epoxy resin using toluene as solvent. In order to realize a comparative study of physical and electromechanical properties of the Epoxy/MMT-PPy.DBSA, other polymer systems, such as Epoxy/MMT, Epoxy/PPy.DBSA and Epoxy/MMT/PPy.DBSA were also prepared through the same procedure. The properties and structure of the obtained composites were evaluated through Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), electrical conductivity measurements, dynamic mechanical analysis (DMA), the contact angle analysis, surface roughness and electrochemical corrosion tests such as: open circuit potencial (OCP), electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and potentiodynamic polarization (PDP). Epoxy/MMT-PPy.DBSA coating with 5wt.% of MMT-PPy.DBSA shows lower roughness and lower contact angle (86.7o) when compared to those found neat Epoxy resin. The obtained results through electrochemical tests have shown that Epoxy/MMT-PPy exhibited better corrosion protection than the other composite systems, indicating the formation of a passivation layer on the electrode/polymer film interface, inhibiting the corrosion process on steel surface. These results demonstrate the potential use of the Epoxy/MMT-PPy.DBSA 5wt.% as a corrosion protection coating for metal substrates.

Híbridos poliuretano-acrílicos foram sintetizados via polimerização em emulsão, utilizando uma dispersão de poliuretano base poliol poliéster como semente para a polimerização dos monômeros acrílicos, no caso, acrilato de butila e ácido metacrílico. As propriedades das dispersões híbridas resultantes foram avaliadas por espalhamento dinâmico de luz, teor de sólidos, pH e potencial Zeta. Os polímeros resultantes da secagem das dispersões aquosas foram caracterizados por cromatografia por exclusão de tamanho, calorimetria exploratória de varredura, análise dinâmico-mecânica, dureza, microscopia ótica do processo de cristalização, microscopia de força atômica, microscopia eletrônica de transmissão. A influência do método de síntese na morfologia dos híbridos foi avaliada. / PU-acrylic hybrids were prepared via emulsion polymerization, using an aqueous polyurethane dispersion as a seed for the acrylic monomers polymerization. Different quantities of acrylic monomers (butyl acrylate and methacrylic acid) were polymerized. The properties of the resulting hybrid dispersions were evaluated through dynamic light scattering, solid content, pH and Zeta potential. The resulting polymers obtained from dried dispersions were characterized via size exclusion chromatography, differential scanning calorimetry, dynamic mechanical analysis, optical microscopy of the crystallization process, atom force microscopy and transmission electron microscopy. The influence of the synthetic method on the morphology of the hybrids was evaluated.

Metilaluminoxano, trietilalumínio e trimetilalumínio foram encapsulados em uma rede de sílica usando sol-gel não hidrolítico. Óxidos mistos foram produzidos através da combinação dos precursores da sílica com Mg(OEt)2, MgCl2 e MgCl2 .6H2O. Os xerogéis resultantes foram caracterizados por uma série de técnicas para determinar os elementos, estrutura, textura e características morfológicas dos cocatalisadores encapsulados. A natureza do cocatalisador afeta o tempo de geleificação. A quantidade de cocatalisador encapsulado não parece ser afetada pelo volume do alquilalumínio, mas a rede de sílica e a organização do xerogel foram, de acordo com os resultados do infravermelho e XRD. Uma forte redução da área específica ocorre comparando os sistemas encapsulados com as sílicas sintetizadas em condições semelhantes. Os alquilalumínios encapsulados foram avaliados na polimerização de eteno usando Cp2ZrCl2 como catalisador na presença e ausência de MAO externo. Os cocatalisadores encapsulados não foram ativos em uma relação Al/Zr de 250 a 500. Para os sistemas mistos combinando MAO homogêneo (externo) com MAO encapsulado, a adição do cocatalisador encapsulado parece não afetar a atividade catalítica. O peso molecular dos polímeros obtido usando catalisador encapsulado é inferior ao obtido a partir das reações homogêneas. No entanto, a polidispersão obtida nos polímeros usando cocatalisador encapsulado foi maior que a obtida a partir de sistemas homogêneos e impregnado. / Methylaluminoxane, tetraethylaluminum and trimethylaluminum were encapsulated within a silica-based material using a non-hydrolytic sol-gel process. Mixed oxides were also produced by combining silica precursors with Mg(OEt)2, MgCl2 and MgCl2 .6H2O. The resulting xerogels were characterized by a series of complementary techniques to determine the elemental, the structural, the textural and the morphological characteristics of the encapsulated cocatalysts. The nature of the alkyl aluminum strongly affects the gelification time. The amount of encapsulated cocatalyst did not appear to be affected by the alkylaluminum volume, but the silica network and the xerogel organization were, according to infrared and X-ray diffraction measurements. There was a large surface reduction for the encapsulated systems compared with the silica that was synthesized under the same conditions. The resulting supported alkylaluminum was evaluated in the polymerization of ethylene using Cp2ZrCl2 as the catalyst in the presence and the absence of external MAO. The encapsulated cocatalysts were not shown to be active in the Al/Zr range of 250-500. For the mixed systems that combined homogeneous MAO with encapsulated MAO, the addition of the encapsulated cocatalyst did not appear to affect the catalyst activity. The molecular weight of the polymers that were obtained by using the encapsulated cocatalyst was lower than the molecular weight of the polymers that were obtained by using the homogeneous catalyst. Nevertheless, the polydispersity of the polymers that were obtained in the presence of the encapsulated cocatalyst was greater than polydispersity of the polymers that were produced with the homogeneous catalyst or the impregnated MAO.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nesta dissertação foi estudado um processo de polimerização em emulsão de acrilonitrila, butadieno e ácido carboxílico, em escala piloto, para a produção de látex nitrílico carboxilado com alto teor de sólidos diretamente no processo reacional, sem precisar passar por etapas pós-reação de concentração. Foi estudado o efeito da temperatura, do tipo e quantidade de emulsificante, do tipo e quantidade de iniciador, do tipo de agitador e da velocidade de agitação e das etapas de adição incremental para obtenção de látex com alto teor de sólidos e a sua influência no tamanho e distribuição das partículas. Os polímeros obtidos foram caracterizados por gravimetria, usando forno de microondas para obtenção do teor de sólidos, espalhamento de luz, para determinação de tamanho e distribuição das partículas, e por espectroscopia na região do infravermelho para determinação da composição monomérica. Foi obtido polímero com até 57% de sólidos totais. O tamanho médio de partícula variou de 130 nm a 230 nm. / In this dissertation an emulsion polymerization process of acrylonitrile, butadiene and carboxylic acid was studied, in pilot scale, for the production of carboxylated nitrile latex with high solids content directly from the reaction process, without the need of post-reaction steps of concentration. It was studied the effect of temperature, type and amount of emulsifier, type and amount of initiator, type of stirring system, stirring speed and the steps of incremental additions for the production of high solid latex and its influence in the average particle size and distribution. The obtained copolymers were characterized by gravimetry using a microwave oven to determine total solids content, by light scattering in order to determine the average particle size and its distribution and by infrared spectroscopy to determine monomer composition. A latex up to 57% of total solids was obtained. The average particle size ranged from 130 nm to 230 nm.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de um diodo emissor de luz (LED) Smart Lite PS (Dentsply) e da lâmpada halógena convencional Curing Light XL 3000 (3M) na efetividade de polimerização do compômero Dyract Ap (Dentsply) e da resina composta TPH Spectrum (Dentsply) por meio de testes de microdureza Knoop, resistência à compressão e resistência flexural e caracterização dos materiais. Foram confeccionadas 100 amostras e divididas em 12 grupos de acordo com o teste aplicado, a luz de polimerização e o material utilizado. A lâmpada halógena convencional selecionada, Curing Light XL 3000 (3M), tinha intensidade de 470mW/cm2 e comprimento de onda entre 400 e 510nm; o LED Smart Lite PS (Dentsply) tinha intensidade de 950mW/cm2 e comprimento de onda entre 450 e 490nm. O tempo de fotopolimerização para cada incremento com 2mm de espessura foi de 40 s. para a lâmpada halógena convencional e 10 s. para o LED. Para os testes de microdureza Knoop foram confeccionadas 20 amostras numa matriz cilíndrica com 8,0mm de diâmetro e 2,0mm de altura. As leituras da microdureza foram realizadas nas superfícies superiores e inferiores das amostras utilizando um microdurômetro Micromet 2003, com uma carga de 50 gf por 15 s. Para o teste de resistência à compressão foram confeccionadas 40 amostras numa matriz cilíndrica com 4,0mm de diâmetro e 8,0mm de altura. A resistência foi medida na máquina de teste universal de ensaios Emic DL 10.000 com uma célula de carga 500Kgf e velocidade de carregamento de 0,5 mm/min. Para o teste de resistência flexural foram construídas 40 amostras numa matriz em forma de caixa com 25,0mm de comprimento, 2,0mm de altura e 2,0mm de largura. A resistência foi medida na máquina de teste universal de ensaios Emic DL 10.000 com uma célula de carga 50Kgf e velocidade de carregamento de 0,5 mm/min. Cada material foi caracterizado pela termogravimetria, espectrometria no infravermelho, espectrometria de ressonância magnética nuclear, teor de cinzas, fluorescência de raios-X e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados foram tratados por ANOVA e teste de SNK (p<0,05). Os resultados de microdureza Knoop, resistência à compressão e resistência flexural providos pela luz halógena foram melhores que os dos LED. A resina composta apresentou melhor performance que o compômero em todos os testes. / The goal of this work was to evaluate the effects of the blue light emitting diodes (LEDs) Smart Lite PS (Dentsply) and the conventional halogen lamp Curing Light XL 3000 (3M) on the polymerization effectiveness of the Dyract Ap compomer (Dentsply) and the TPH Spectrum composite resin (Dentsply) by the Knoop microhardness, compressive strength, flexural strength and material characterization tests. A hundred samples were prepared and divided into 12 groups according to the test applied, the polymerization light and the material. The conventional halogen lamp light had power of 470mW/cm and wavelength between 400 and 510nm; the LED light had power of 950mW/cm and wavelength between 450 and 490nm. The polymerization time for each material 2mm buildup was 40 seconds for the conventional halogen lamp and 10 seconds for LED. For the Knoop microhardness tests the 20 samples were cylinder shaped, 8mm diameter and 2mm height. The hardness was read in the upper and lower side of the samples by a micrometer (Micromet 2003), with 50 gf for 15 seconds. For the compressive strength test the 40 samples were cylinder shaped, 4mm diameter and 8mm height. The strength was measured in an universal testing machine Emic DL 10.000 with 500Kgf and cross-head speed of 0,5 mm/min. For the flexural strength test the 40 samples were box shaped, 25mm length, 2mm width and 2mm height. The strength was measured in an universal testing machine Emic DL 10.000 machine with 50Kgf and cross-head speed of 0,5 mm/min. Each material was characterized by Thermogravimetry, FT-IR analysis, Nuclear Magnetic Resonance, Ash Content Test, X-Ray Fluorescence and Scanning Electron Microscopy. The results were treated by ANOVA and SNK tests (p<0,05). The Knoop microhardness, compressive strength and flexural strength results provided by the halogen light lamp were better than the LED ones. The composite resin performed better than the compomer in all mechanical tests.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente estudo teve como objetivo avaliar a influência da variação da intensidade de luz, para uma mesma exposição radiante, na resistência à flexão, na microdureza e na resistência à tração diametral de uma resina convencional e de uma resina de baixa contração. Para a confecção dos corpos de prova foram utilizadas as resinas Filtek Z250 (3M ESPE) e Filtek P90 LS (3M ESPE) fotoativadas por meio dos seguintes protocolos: Convencional (400mW/cm por 60 s), Média intensidade (700mW/cm por 34 s) e Alta intensidade (950mW/cm por 26 s). Todos os corpos de prova receberam a mesma exposição radiante de 24J/cm. A resistência à flexão foi avaliada por meio do ensaio de flexão três pontos. Para este ensaio foram confeccionados trinta corpos de prova de cada material (n=10) com dimensões de 10mm x 2mm x 1mm. A avaliação da microdureza Knoop foi obtida a partir de seis discos de cada resina com 5mm de diâmetro por 2mm de espessura (n=2), sendo realizadas cinco indentações em cada espécime. Trinta corpos de prova cílindricos de cada compósito (n=10) com 3mm de diâmetro por 6mm de altura foram confeccionados para a realização do teste de tração diametral. A análise estatística dos resultados obtidos foi realizada por meio do teste de análise de variância (ANOVA) e do teste de múltiplas comparações de Tukey (p < 0.05). A resistência à flexão da resina P90 não foi influenciada de forma significativa pelas diferentes formas de ativação, enquanto a Z250 obteve resultados significantemente maiores para o protocolo de alta intensidade em relação ao convencional. Em todas as intensidades de luz, os resultados da Z250 foram significativamente maiores que os da P90. A microdureza da resina P90 foi estatisticamente maior para o grupo de média intensidade em relação aos outros, já a Z250 não obteve resultados com diferença estatística em relação às formas de ativação. Para a mesma irradiância, a Z250 obteve maiores valores de microdureza do que a P90, com exceção para o protocolo de média intensidade em que não houve diferença estatística entre os materiais. Os valores de resistência à tração não foram influenciados de forma significativa nem pelas diferentes intensidades de luz, nem pelos materiais utilizados. A influência da variação da intensidade de luz depende do tipo de compósito utilizado e da propriedade mecânica avaliada. / This study has the purpose of evaluating the variation of the intensity of light, for a constant radiation exposure, for flexural strength, for microhardness, and for tensile strength, of a conventional composite and a low shrinkage composite. The test samples were made of Filtek Z250 (3M ESPE) e Filtek P90 LS (3M ESPE) light-activated composites. The following light activating protocol was used: conventional (400mW/cm for 60 s); medium intensity (700mW/cm for 34 s), and high intensity (950mW/cm for 26 s). All of the test samples received the same radiation exposure of 24J/cm. The flexural strength was measured through the three-point bending test. For this test, thirty especimens were made for each material (n=10), measuring 10mm x 2mm x 1mm. The Knoop hardness evaluation was carried out using six discs of each composite measuring 5mm in diameter, and 2mm in height (n=2), with five indentations in each specimen. Thirty cylindrical test samples of each composite (n=10) measuring 3mm in diameter, and 6mm in height were obtained for the diametral tensile test. The statistical analysis of the results was carried out through analysis of variance test (ANOVA) and through Tukeys multiple comparisons test (p < 0.05). The P90 composite flexural strength was not significantly influenced by the different activating methods, while Z250 achieved significantly higher values for the high intensity protocol when compared to the conventional one. For all light intensities, the Z250 results were higher than those for P90. P90's microhardness was statistically higher for the medium intensity group when compared to the others, whereas Z250's results had no statistical difference for the different activating protocols. For the same irradiation, Z250 presented higher values for microhardness than P90, except for the medium intensity protocol, which had no statistical difference between the different materials. The tensile strength values were not significantly influenced neither by the different light intensities, nor by the materials. The influence of the variation of light intensity depends upon the type of composite, as well as the mechanical property to be evaluated.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:13:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 323971.pdf: 1254342 bytes, checksum: 3cc8c5b41b7bdb7cfb075e1e4b5592bc (MD5) Previous issue date: 2013 / Embalagens de poliestireno expansível (EPS) são amplamente empregadas para o armazenamento de alimentos e em diversos ramos da indústria. Devido esta elevada aplicabilidade cresce a quantidade de resíduos sólidos formado deste material. A facilidade de descarte tem motivado pesquisadores e à indústria a investirem em outras formas de destinação das embalagens que não sejam prejudiciais ao meio ambiente. Este trabalho tem como um dos objetivos a reciclagem de poliestireno expansível na reação in situ. EPS pós-consumo foi inserido à reação de polimerização, onde foi possível reciclar 20% do mesmo em relação à quantidade de monômero. Apesar de seus aspectos bastante versáteis, como capacidade de isolamento térmico, baixa massa específica, entre outras propriedades, o EPS apresenta um grave inconveniente que é a elevada flamabilidade. Diante disso, a incorporação de um agente retardante à chama ou que confira propriedades de retardância à chama ao EPS apresenta grande interesse. Entretanto, a maioria dos aditivos que conferem retardância à chama possui restrições de uso por conterem compostos halogenados, os quais podem apresentar riscos ambientas e contaminação nos alimentos acondicionados nas embalagens, caso ocorra migração para o produto embalado. Neste trabalho foi sintetizado poliestireno expansível na presença de Trifenil Fosfato (TFF) contendo enxofre elementar como coadjuvante ao mesmo tempo em que foram empregadas embalagens pós-consumo como carga no meio reacional (reciclagem química). A composição TFF/enxofre elementar confere propriedades intumescentes ao EPS e auto extinguibilidade à chama. Os ensaios e caracterizações microbiológicas, migração e caracterizações físico-químicas permitiram concluir que é possível empregar o conjunto TFF/enxofre elementar como aditivo retardante à chama in situ sem prejuízos ao produto final (EPS) ou ao produto embalado. Os resultados de ensaios microbiológicos possibilitaram concluir que não ocorre migração dos microrganismos da embalagem pós-consumo para a embalagem reciclada. Os ensaios de retardância à chama, de acordo com a ABNT 11948, permitiram concluir que tais aditivos diminuem a velocidade de queima do EPS <br> / Packaging expandable polystyrene (EPS) are widely used for food storage and in various branches of industry. Because of this high applicability grows the amount of solid waste composed of this material. The ease of disposal has motivated researchers and industry to invest in other forms of disposal of packaging that is not harmful to the environment. This work is one of the goals of recycling expandable polystyrene in the reaction in situ. EPS was inserted after consumption of the polymerization reaction, where it was possible to recycle the same 20% relative to the amount of monomer. Although quite versatile aspects, such as thermal insulation capacity, low density, among other properties, EPS has a serious drawback is that the high flammability. Thus, the incorporation of a flame retardant agent or check the properties flame retardancy EPS presents great interest. However, most of the additives that impart flame retardancy have restrictions of use to contain halogenated compounds, which may present risks contamination in food and ambient as packed in packages, in case of migration to the packaged product. This work was synthesized in the presence of expandable polystyrene Triphenyl Phosphate (TFF) containing elemental sulfur at the same time as an adjuvant were used as post-consumer packaging such as load in the reaction medium (chemical recycling ) . The composition TFF/elemental sulfur gives intumescent properties to EPS and self extinction flame. The tests and microbiological characterizations, migration and physicochemical characterizations showed that it is possible to employ the set TFF / elemental sulfur as an additive flame retardant in situ without prejudice to the final product (EPS) or packaged product. The results of the microbiological testing are not possible to conclude that migration of the microorganisms of the packaging post-consumer recycled for packaging. Tests for flame retardancy according to ABNT 11948, showed that these additives decrease the burn rate of the EPS.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-09-20T05:07:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 339944.pdf: 8083092 bytes, checksum: 179ca86a029cb1e154eaf60fa8219ec9 (MD5) Previous issue date: 2016 / Abstract: Polymeric nanoparticles (NPs) with superparamagnetic properties and surface modified with folic acid (FA) can targeted drug delivery to tumors, which increase their cellular uptake (endocytosis) and therapeutic efficacy. Furthermore, NPs with superparamagnetic properties can induce cell death by hyperthermia (increasing cell temperature), and the combination of hyperthermia (HPT) with other methods like chemotherapy and radiotherapy turns these treatments much more effective. Having regard to the advantages and disadvantages of different therapeutic strategies, the idea of combining various treatments can be attractive for the next generation of cancer treatment. Thus the aim of this work was to synthesize by miniemulsion polymerization poly(methyl methacrylate) (PMMA) NPs with superparamagnetic properties for biomedical applications. In order to verify the effectiveness of NPs as drugs carrier systems, two antitumor compounds were used: zinc phthalocyanine (ZnPc), a second generation photosensitizer used in the treatment of cancer via photodynamic therapy (PDT) and lauryl gallate (G12), a derivative of gallic acid. With the aim to improve the drug delivery, the FA was used as a surface modifier of NPs. Finally, cytotoxicity and cellular uptake assay were performed in cells that express folate receptors (HeLa) to evaluate the entered mechanism of the prepared systems. The NPs obtained by minimeulsion polymerization presented a nanometric size, negative zeta potential and biocompatibility in tumor and non-tumor cells. From these excellent results of biocompatibility, ZnPc was encapsulated in PMMA NPs (PMMAZnPc). Cytotoxicity assays on leukemic cells (Jurkat and K562) showed a higher cytotoxic effect of PMMAZnPc than free ZnPc, suggesting that the death leukemic cells were by apoptosis. In another study, NPs with superparamagnetic properties (MNPs-PMMA) were obtained by miniemulsion polymerization. MNPs-PMMA NPs presented biocompatibility in tumor and non-tumor cells inducing the death of U87MG cells (~50%) by HPT. Simultaneous treatment by PDT and HPT in U87MG cells, with the simultaneous encapsulation of ZnPc and NPMs in PMMA NPs (PMMA-MNPsZnPc), showed a synergic effect when the treatments were combined. The in vitro results showed that the application of PDT and HPT together can be more effective than each of the two treatments applied separately. Finally, aiming toimprove the drug delivery efficacy, the surface of NPs were modified with folic acid (FA). The adsorption of the FA on PMMA NPs with superparamagnetic properties (FA-MNPsPMMA) increased internalization of NPs on cells that express folate receptors of type ß (K562). In another study, the G12 was encapsulated in superparamagnetic PMMA NPs (MNPsG12PMMA-FA). The simultaneous encapsulation presented a higher cytotoxic effect of FA-MNPsG12PMMA than NPs without FA, when incubated in HeLa cells. Cellular uptake assays and flow cytometry demonstrated a higher cellular uptake of FA-MNPsG12PMMA than NPs without FA, suggesting that these are internalized by folate receptor-mediated endocytosis mechanism. Furthermore, the encapsulation of G12 in PMMA NPs decreases possible cytotoxic effects of G12, in non-tumor cells and blood cells.<br> / O câncer é o nome dado a um conjunto de mais de 100 doenças que tem em comum, o crescimento desordenado de células (maligno), que invadem os tecidos e órgãos podendo espalhar-se (metástase) para outras regiões do corpo e o câncer benigno, que significa simplesmente uma massa localizada de células que se multiplicam vagarosamente e se assemelham ao seu tecido original e raramente constitui risco de vida, dependendo do tempo de diagnóstico. Dados da Organização Mundial de Saúde (OMS) mostram que o câncer é a segunda principal causa de mortes em todo o mundo. Estima se que no ano de 2030, o câncer poderá matar 17 milhões de pessoas contra os 7,6 milhões de óbitos que provocou em 2007. Um grande esforço na busca de novos tratamentos para o câncer, como um tratamento mais seletivo das células cancerígenas vem ganhando destaque na literatura. A busca de novas formulações farmacêutica utilizando como ferramenta a nanotecnologia pode melhorar a eficácia terapêutica de fármacos já existente no mercado e consequentemente diminuir seus inúmeros efeitos adversos. Nanopartículas poliméricas (NPs) com propriedades superparamagneticas e superfície modificada com ácido fólico (FA) podem direcionar o fármaco encapsulado a uma célula tumoral alvo, no qual, melhora sua internalização celular (endocitose) e eficácia terapêutica, diminuindo assim seus efeitos tóxicos. Outra vantagem destes sistemas com propriedades superparamagnéticas, é que estas podem induzir a morte das células por hipertermia (HPT) (aumento da temperatura), sendo este tratamento muito mais eficaz quando associado a terapias convencionais, como a quimioterapia e a radioterapia. Tendo em conta as vantagens e desvantagens de diferentes estratégias terapêuticas, a ideia de combinar vários tratamentos, pode ser um atrativo para a próxima geração do tratamento do câncer. Com isso, o objetivo deste trabalho foi a síntese, caracterização e estudos in vitro das NPs de poli (metacrilato de metila) (PMMA) com propriedades superparamagnéticas, obtidas via polimerização em miniemulsão. A fim de verificar a eficácia das NPs como sistemas carreadores de fármacos, dois compostos antitumorais foram utilizados: a ftalocianina de zinco (ZnPc), um fotossensibilizante de segunda geração utilizado no tratamento do câncer via Terapia Fotodinâmica (PDT) e o lauril galato (G12), um derivado do ácido gálico. Com o intuito de melhorar a vetorização das NPs de PMMA, o AF foi usado como modificador desuperfície. Por fim, ensaios de citotoxicidade e internalização celular foram realizados em células que expressam receptores folatos, com o objetivo de avaliar o mecanismo de entrada dos sistemas preparados. As NPs de PMMA obtidas via polimerização em miniemulsão apresentaram um tamanho nanométrico, com potencial zeta negativo e biocompatibilidade em células tumorais e não tumorais. A partir destes excelentes resultados de biocompatibilidade, a ZnPc foi incorporada nas NPs de PMMA (PMMAZnPc). Ensaios de citotoxicidade em células leucêmicas (K562 e Jurkat) mostraram um maior efeito citotóxico da ZnPc encapsulada em NPs que ZnPc livre, sugerindo que a morte das células leucêumicas foi mediada por apoptose. Em outro estudo, NPs de PMMA com propriedades superparamagnéticas (MNPs-PMMA) foram obtidas via polimerização em miniemulsão. MNPs-PMMA NPs apresentaram biocompatibilidade em células tumorais e não tumorais, e induziram a morte das células U87MG (~50%) por HPT. O tratamento simultâneo (PDT e HPT) sobre as mesmas células (U87MG) com o encapsulamento simultâneo da ZnPc e NPMs em NPs de PMMA (MNPsZnPc-PMMA), apresentaram um efeito sinérgico. Os resultados in vitro mostraram que a aplicação da PDT e HPT simultaneamente podem ser mais eficazes quando aplicados simultaneamente. Por fim, visando uma melhor vetorização das NPs de PMMA quando o FA foi usado como agente ligante (FA-MNPsPMMA). A adsorção do FA nas NPs de PMMA com propriedades superparamagnéticas aumentou a internalização das NPs nas células que expressam receptores folatos (células K562). Em outro estudo o G12 foi incorporado nas NPs de PMMA. O encapsulamento simultâneo do G12 e NPMs em NPs de PMMA com superfície modificada, apresentou um maior efeito citotóxico sobre as células HeLa, quando comparado com as NPs sem FA. Ensaios de captação celular e citometria de fluxo demostraram uma maior internalização das NPs de PMMA com superfície modificada, sugerindo que estas são internalizadas via receptor folato mediado pelo mecanismo de endocitose. Além disso, o encapsulamento do G12 em NPs de PMMA diminui possíveis efeitos citotóxicos do G12, em células não tumorais e células do sangue.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. / Made available in DSpace on 2012-10-20T18:18:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 199794.pdf: 3388760 bytes, checksum: 5e1cfdf815b486cf6316c8799b80b07a (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. / Made available in DSpace on 2012-10-22T07:22:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 235282.pdf: 2124904 bytes, checksum: 6dcc786e82d332163bdaea608f33aefd (MD5) / Com o crescimento do consumo de alimentos que ofereçam maior conveniência, atendendo à demanda do consumidor atual e às tendências do mercado, surge, de forma cada vez mais pronunciada, a problemática referente ao destino adequado das embalagens que acondicionam esses alimentos. O poliestireno extrusado (XPS) vem sendo bastante utilizado como material de embalagem para alimentos e, devido à sua descartabilidade, o volume desse polímero tem crescido nos locais de deposição de resíduos urbanos. Este trabalho apresenta uma abordagem para a reciclagem de bandejas de alimentos pós-consumo produzidas a partir de XPS, pela reintrodução desse material no seu ciclo produtivo. A polimerização em suspensão do estireno com a adição das bandejas de XPS no processo, em percentuais de 0%, 1.0%, 2.5%, 5.0% e 10.0%, foi a metodologia empregada neste trabalho e se mostrou adequada para o tratamento do material pós-consumo. Adicionalmente, a modelagem matemática foi utilizada para estimar o comportamento cinético da polimerização via radicais livres do estireno com a adição de XPS, sendo validada experimentalmente por reações de polimerização em massa, conduzidas sem a adição de XPS e com a adição de 2.5, 5.0% e 10.0% de XPS, utilizando como iniciador o peróxido de benzoíla, na concentração de 3,55g/L em relação ao volume de estireno. Os resultados mostram que o polímero resultante do processo está apto às principais aplicações do poliestireno. A reciclagem de bandejas de alimentos pós-consumo se mostrou viável, representando uma alternativa ímpar na destinação dos resíduos sólidos gerados. Também, o peso molecular do produto final está de acordo com aquele praticado para o poliestireno comercial. A utilização de um modelo matemático para a descrição da cinética da reação de polimerização via radicais livres, adotada no estudo, mostrou-se adequada para a realização de estudos exploratórios, promovendo a economia de reagentes e de tempo, possibilitando a avaliação da conversão e do peso molecular do polímero, o que, em última instância define a sua aplicação.