Analysis of molecular constituents based on natural products has acquired an important perspective in view of the renewed interest in the consumption of herbal prescriptions all over the world. Natural quinonoid compounds possess significant pharmacological properties and are responsible for the bioactivities of several plants. They showed several bioactivities, mainly microbicidal, trypanocidal, virucidal and antitumoral, being also inhibitors of repair systems in cells. Among the quinones, diospyrin is relevant; it is extracted from the stem-bark of Diospyros montana Roxb. It is a bisnaphtoquinone that has significant leishmanicidal activity and in the cancer cells inhibition, by interaction with topoisomerases, enzymes responsible for DNA replication. Due to its importance, it is also necessary to develop simple and accurate methods for its detection, beyond analysis of probable DNA interaction through the use of biosensors. This work shows the electrochemical study of diospyrin in mixed (DMSO/acetate buffer solution, 1:1 v/v, pH* 5.4), using Cyclic Voltammetry (CV) and Square Wave Voltammetry (SWV). We also show the development of a diospyrin sensor in nanomolar concentrations using a chemically modified electrode with cobalt tetrasulphonate phthalocyanine (CoTSPc) and poly-L-lysine (PLL). The diospyrin quantification in plant crude extract was performed, using the described CME, through addition and recovery methods by using Differential Pulse Voltammetry (DPV), technique also used for the DNA interaction study. The diospyrin voltammograms have showed two redox wave couples and, in its quantification, the glassy carbon electrode was modified with CoTSPc immobilized in PLL film. A significant increase was observed in the reduction current of diospyrin, in CoTSPc modified electrode, in a potential of 0.16 V, in comparison with GC bare electrode. The high-observed activity with modified GC electrode can be associated with the catalytic effect of CoTSPc over the reduction reaction of the diospyrin. These results allowed the diospyrin detection in nanomolar concentrations after parameters optimization like CoTSPc (0.6 mmol L-1), PLL (0.5 mmol L-1) and acetate buffer concentrations (0.15 mol L-1), the scan rate (0.035 V s-1) and amplitude (0.09 V) studies. The limits of detection and quantification were 0.3 nmol L-1 and 1.0 nmol L-1, respectively. The developed sensor was used for diospyrin determination in a chloroformic crude extract of stem-bark of D. montana Roxb. and the recovery average for the samples was 101.9 (± 3.1)%. It was observed the diospyrin-DNA interaction through the use of a dsDNA biosensor and the observation of diagnostic oxidation peaks in potentials relative to the oxidation of guanine and adenine nucleobases, after incubation with the analyte. / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas / A análise de princípios ativos oriundos de produtos naturais apresenta forte interesse em vista do aumento do consumo de ervas medicinais no mundo inteiro. Os compostos quinônicos são os responsáveis diretos pelas propriedades farmacológicas de várias plantas e nestes estudos farmacológicos e biológicos, mostraram variadas bioatividades, destacando-se, dentre muitas, as propriedades microbicidas, tripanossomicidas, viruscidas, antitumorais e inibidoras de sistemas celulares reparadores, processos nos quais atuam de diferentes formas. Dentre as quinonas, destaca-se a diospirina, extraída da casca do caule da planta Diospyros montana Roxb. Ela é uma bisnaftoquinona que possui importante atividade leishmaniscida e na inibição de células cancerígenas, por interação com topoisomerases, que são enzimas imprescindíveis à replicação do DNA. Devido à importância da diospirina, produto natural, além do estudo farmacológico, faz-se necessário o desenvolvimento de métodos simples e eficientes para a sua detecção, além da análise da sua provável interação com o DNA através do uso de biossensores. Este trabalho mostra o estudo eletroquímico da diospirina em meio prótico misto (DMSO/tampão acetato, 1:1 v/v, pH* 5,4), empregando Voltametria Cíclica (VC) e Voltametria de Onda Quadrada (VOQ), além de mostrar o desenvolvimento de um sensor para diospirina em concentrações nanomolares usando um eletrodo quimicamente modificado com ftalocianina tetrassulfonada de cobalto (CoTSPc) e poli-l-lisina (PLL), sua quantificação no extrato bruto da planta através do método de adição e recuperação e o estudo da interação da mesma com o DNA em Voltametria de Pulso Diferencial (VPD). O voltamograma da diospirina indicou a presença de dois pares de ondas e, na sua quantificação, o eletrodo de carbono vítreo foi modificado com CoTSPc imobilizada em filme de PLL. Houve um aumento significativo na corrente de redução da diospirina, em eletrodo modificado com CoTSPc, no potencial de 0,16 V, em comparação com o eletrodo de carbono vítreo. A alta resposta observada com o eletrodo modificado pode estar associada ao efeito catalítico de CoTSPc sobre a reação de redução da diosporina. Este resultado proporcionou a detecção de diospirina em níveis nanomolares após a otimização de parâmetros como o efeito da concentração da CoTSPc (0,6 mmol L-1), de PLL (0,5 mmol L-1), do eletrólito de suporte (0,15 mol L-1) e estudos da velocidade de varredura (0,035 V s-1) e amplitude (0,09 V). Os limites de detecção e quantificação foram respectivamente, 0,3 nmol L-1 e 1,0 nmol L-1. O sensor desenvolvido foi aplicado para a determinação de diospirina no extrato clorofórmico bruto da casca do caule da planta D. montana Roxb. e a taxa de recuperação para estas amostras foi de 101,9 (± 3,1)%. Observou-se a interação da diospirina com o DNA pela utilização do biossensor de dsDNA e observação de picos de oxidação nos potenciais correspondentes à oxidação das nucleobases guanina e adenina, após sua incubação com o analito.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-07-26T11:39:23Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - João Paulo Santos Carmo - 2016.pdf: 2412305 bytes, checksum: 19777a4bdead74386cf88a869674700c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-07-26T11:41:09Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - João Paulo Santos Carmo - 2016.pdf: 2412305 bytes, checksum: 19777a4bdead74386cf88a869674700c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-26T11:41:09Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - João Paulo Santos Carmo - 2016.pdf: 2412305 bytes, checksum: 19777a4bdead74386cf88a869674700c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-04-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / It is possible to observe an increase related research for the synthesis of coordination compounds and crystal lattices using transition metals and organic binders due to their great potential applications. The aim of this study was to synthesize the compounds Phthalate, Isophthalate and Terephthalate of Cobalt and Manganese through the reaction of the metal carbonate in excess with their acids studied. The synthesized compounds are presented in the form of crystalline solids. These compounds were characterized using analytical techniques: Simultaneous Thermogravimetric and Differential Scanning Calorimetry (DSC-TG), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). Thermogravimetry Analysis coupled to Fourier Transform Infrared Spectroscopy (TG-FTIR) and Differential Scanning Calorimetry (DSC). From the TG-DSC curves was possible to evaluate the thermal stability and the dehydration mechanism as well’as the empirical formula of the compounds as CoFta ∙ 2.5H2O, CoIFta ∙ 5H2O, CoTFta ∙ 4,5H2O for cobalt compounds and MnFta ∙ 0.5H2O, MnIFta ∙ 2.5H2O and MnTfta for manganese compounds. Even through the infrared spectra (FTIR), it was also possible to suggest the metal-ligand coordination mode as bridge for all compounds synthesized. / É possível observar um aumento de trabalhos referentes a compostos de coordenação e de redes cristalinas usando metais de transição e ligantes orgânicos devido aos seus grandes potenciais de aplicação. O objetivo desse trabalho foi sintetizar os compostos de Ftalato, Isoftalato e Tereftalato de Cobalto e Manganês através da reação do carbonato metálico em excesso com os respectivos ácidos estudados. Os compostos sintetizados se apresentaram na forma de sólidos cristalinos e foram caracterizados através das técnicas: Termogravimetria e Calorimetria Exploratória Diferencial simultânea (TG-DSC), Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR). Termogravimetria acoplada a Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (TG-FTIR), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC). A partir das curvas TG-DSC foi possível avaliar a estabilidade térmica e o mecanismo de desidratação, bem como a fórmula mínima dos compostos como sendo CoFta∙2,5H2O, CoIFta∙5H2O, CoTFta∙4,5H2O para os compostos de cobalto e MnFta∙0,5H2O, MnIFta∙2,5H2O e MnTfta para os compostos de manganês. Ainda através dos espectros de infravermelho (FTIR) foi possível sugerir o modo de coordenação entre metal-ligante como em ponte para todos os compostos sintetizados

Submitted by Daniele Amaral (daniee_ni@hotmail.com) on 2016-10-05T19:45:47Z No. of bitstreams: 1 DissELF.pdf: 2435463 bytes, checksum: e5222915ff0fbbc4aad0b56e9617a41d (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-20T16:23:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissELF.pdf: 2435463 bytes, checksum: e5222915ff0fbbc4aad0b56e9617a41d (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-20T16:23:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissELF.pdf: 2435463 bytes, checksum: e5222915ff0fbbc4aad0b56e9617a41d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-20T16:23:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissELF.pdf: 2435463 bytes, checksum: e5222915ff0fbbc4aad0b56e9617a41d (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / In this work, was built gold (Au) and glassy carbon (GC) electrochemical sensors modified with cooper (II) meso-tetra-(2-thienyl)-porphyrinate ([Cu(II)TThP]) and the GC modified electrode was applied for dopamine determination. For this, they where evaluated the gold electrode and glassy carbon electrode as substract and for electrode modification, was studied the drop coating (for gold electrode) and oxidative electropolymerization (for both electrodes) procedures. Studies based on the use of gold electrode did not obtain satisfactory results, however, the search for the optimization of an appropriate modification procedure led to studies on the electronic properties and electrochemical of [Cu(II)TThP]. Thus, studies were made of the redox processes of this compound by cyclic voltammetry, using molecules with similar groups for comparison and subsequent allocation of anodic and cathodic peak obtained for [Cu(II)TThP]. In addition, it performed tests by spectrophotometry UV-Visible for the compounds used in the electrochemical assay, thus knowing the electronic contribution of the complexed metal of the porphyrin ring and thiophene groups. Thus, electropolymerization of [Cu(II)TThP] on the glassy carbon electrode was carried out using the technique of cyclic voltammetry, monitoring the formation of layers of poly-[Cu(II)TThP] using the observed current increment done every cycle. The formation of the polymer film on the glassy carbon electrode was confirmed by morphological characterization studies, obtaining images by electron microscopy high resolution scan and Raman spectroscopy. From Cyclic voltammetry studies conducted to dopamine, one constant high heterogeneous electron transfer was diagnosed (2.73 × 10−3 cm s−1) for the poli-[Cu(II)TThP] electrode, where compared with glassy carbon electrode (3.53 × 10−4 cm s−1) showing good electrochemical performance of the proposed sensor. Then, volumetric methods for the determination of dopamine was developed. Using the square wave voltammetry technique (SWV) under optimized conditions, the analytical curves for dopamine was linear in the range of 0.0575 to 4.091 μmol L−1, with a 40.9 nmol L−1 for limit of detection. The proposed voltammetric procedure was efficiently applied to determine dopamine synthetic biological samples (urine and human serum). / Neste trabalho foram construídos sensores eletroquímicos de ouro (Au) e de carbono vítreo (GC) modificados com o mesotetra-(2-tienil)-porfirinato de cobre (II) ([Cu(II)TThP]) Para este fim, foram avaliados como eletrodo base os eletrodos de ouro e de carbono vítreo (GCE, do inglês “Glassy Carbon Electrode”) e como procedimentos de modificação os métodos de drop coating (para o eletrodo de ouro) e eletropolimerização oxidativa (para ambos eletrodos). Os estudos iniciais baseados na utilização do eletrodo de ouro não forneceram resultados satisfatórios, levando a substituição deste pelo eletrodo de carbono vítreo para os estudos posteriores, assim, a busca pela otimização de um procedimento de modificação adequado resultou na realização de estudos sobre as propriedades eletrônicas e eletroquímicas do complexo [Cu(II)TThP]. Desta forma, realizou-se estudos dos processos de oxirredução deste composto por voltametria cíclica, utilizando-se moléculas com grupos similares para comparação e posterior atribuição dos picos anódicos e catódicos obtidos para o [Cu(II)TThP]. Além disso, realizaram-se ensaios de espectroscopia UV-Visível para os compostos utilizados nos estudos eletroquímicos, a partir dos quais foi possível verificar a contribuição eletrônica do metal complexado, do anel porfirínico e dos grupos tiofeno. Assim, a técnica de eletropolimerização do [Cu(II)TThP] sobre o eletrodo de carbono vítreo foi selecionada para a preparação do sensor eletroquímico baseado no complexo proposto. A eletropolimerização do [Cu(II)TThP] foi realizada utilizando-se a técnica de voltametria cíclica, e a formação das camadas de poli-[Cu(II)TThP] foi monitorada por meio do incremento de corrente observado para os processos redox a cada ciclo subsequente. A formação do filme polimérico sobre o eletrodo de carbono vítreo foi confirmada por meio de estudos de caracterização morfológica, obtendo-se imagens por microscopia eletrônica de varredura de alta resolução, e estudos de espectroscopia Raman. A partir de estudos de voltametria cíclica conduzidos para dopamina, foi determinada uma elevada constante de transferência heterogênea de elétrons igual a 2,73 × 10−3 cm s−1 para o eletrodo de poli-[Cu(II)TThP]/GCE, quando comparado ao eletrodo de carbono vítreo (3,53 × 10−4 cm s−1), mostrando o bom desempenho eletroquímico do sensor proposto. Em seguida, um método voltamétrico para a determinação de dopamina foi desenvolvido. Utilizando-se a técnica de voltametria de onda quadrada (SWV, do inglês “Square-Wave Voltammetry”) sob condições otimizadas, a curva analítica construída para a dopamina foi linear no intervalo de 0,0575 a 4,091 μmol L−1, com um limite de detecção de 40,9 nmol L−1. O procedimento voltamétrico proposto foi aplicado com sucesso na determinação de dopamina em amostras biológicas sintéticas (urina e soro humano).